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CH Round #30 摆花[矩阵乘法]

摆花 CH Round #30 - 清明欢乐赛

背景及描述

艺术馆门前将摆出许多花,一共有n个位置排成一排,每个位置可以摆花也可以不摆花。有些花如果摆在相邻的位置(隔着一个空的位置不算相邻),就不好看了。假定每种花数量无限,求摆花的方案数。

输入格式

输入有1+m行,第一行有两个用空格隔开的正整数n、m,m表示花的种类数。接下来的m行,每行有m个字符1或0,若第i行第j列为1,则表示第i种花和第j种花不能排在相邻的位置,输入保证对称。(提示:同一种花可能不能排在相邻位置)。

输出格式

输出只有一个整数,为方案数(这个数字可能很大,请输出方案数除以1000000007的余数)。

样例输入

2 20110

样例输出

7

样例说明

七种方案为(空,空)、(空,1)、(1、空)、(2、空)、(空、2)、(1,1)、(2,2)。

数据范围与约定

  • 20%的数据,1<n≤5,0<m≤10。
  • 60%的数据,1<n≤200,0<m≤100。
  • 100%的数据,1<n≤1000000000,0<m≤100。

 

正解:

这样来看这个问题,我们先定义一种新的花:不摆花,然后我们把所有种类的

花看成一个点,在不互相冲突的种类之间连一条边,其中不摆花不和所有花冲突。我们要求 摆到n个位置,实际上可以认为是求这个图中长度为n的路径的条数,这样把问题转换成了 经典问题,可以运用矩阵乘法求解,得 100 分 

 

关于图中长度为n路径计数:

见图片

技术分享

 

注意:本题必须边从0开始

////  main.cpp//  ch30B////  Created by Candy on 23/10/2016.//  Copyright © 2016 Candy. All rights reserved.//#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>#include <algorithm>#include <cmath>using namespace std;const int M=105,MOD=1000000007;typedef long long ll;inline int read(){    char c=getchar();int x=0,f=1;    while(c<0||c>9){if(c==-)f=-1;c=getchar();}    while(c>=0&&c<=9){x=x*10+c-0;c=getchar();}    return x*f;}int n,m;char s[M];struct mat{    ll mt[M][M];    mat(){memset(mt,0,sizeof(mt));}}g,im;mat mult(mat &x,mat &y){    mat t;    for(int i=0;i<=m;i++)        for(int k=0;k<=m;k++) if(x.mt[i][k])            for(int j=0;j<=m;j++)                t.mt[i][j]=(t.mt[i][j]+x.mt[i][k]*y.mt[k][j]%MOD)%MOD;    return t;}void dp(){    for(int i=0;i<=m;i++)            im.mt[i][i]=1;        for(;n;n>>=1,g=mult(g,g))        if(n&1) im=mult(im,g);}int main(int argc, const char * argv[]){    //freopen("harem.in","r",stdin);    //freopen("harem.out","w",stdout);        n=read();m=read();    for(int i=1;i<=m;i++){        scanf("%s",s+1);        for(int j=1;j<=m;j++) g.mt[i][j]=(s[j]-0)^1;    }    for(int i=0;i<=m;i++) g.mt[i][0]=g.mt[0][i]=1;    dp();    ll ans=0;    for(int i=0;i<=m;i++) ans=(ans+im.mt[0][i])%MOD;    printf("%lld",ans);}

 

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