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hdu4602(矩阵快速幂)

 

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4602

题意:对于每个数的分解,列出其元素的出现的个数。

     1    2   3    4    5

1    1   2   5   12   28

2         1   2   5    12

3              1   2    5

4                   1    2

5                         1

所以数列符合a_1 = 1,  2,  5,  12,  28 。。。。。a_n = 2*f(n-1)+2^(n-3)

由上面公式可构造矩阵:

                                     |2,1,0|

|a[n-1],a[n-2],2^(n-3)|=|0,0,0|=|a[n],a[n-1],2^(n-2)|

                                     |1,0,2|

 

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#include <cstdio>#include <cstring>#include <cmath>#include <iostream>#include <algorithm>#include <queue>#include <cstdlib>#include <stack>#include <vector>#include <set>#include <map>#define LL long long#define mod 1000000007#define inf 0x3f3f3f3f#define N 40010#define clr(a) (memset(a,0,sizeof(a)))using namespace std;struct matrix{    LL m[3][3];};matrix mult(matrix a,matrix b){    matrix c;    memset(c.m,0,sizeof(c.m));    for(int i=0;i<3;i++)    for(int j=0;j<3;j++)    {        if(a.m[i][j]==0)continue;        for(int k=0;k<3;k++)        {            if(b.m[j][k]==0)continue;            c.m[i][k]+=a.m[i][j]*b.m[j][k]%mod;            c.m[i][k]%=mod;        }    }    return c;}matrix quickmod(matrix a,int n){    matrix temp;    memset(temp.m,0,sizeof(temp.m));    for(int i=0;i<=2;i++)temp.m[i][i]=1;    while(n)    {        if(n&1)temp=mult(temp,a);        a=mult(a,a);        n/=2;    }    return temp;}int main(){    int n,k,t;    scanf("%d",&t);    while(t--)    {        scanf("%d%d",&n,&k);        n=n-k+1;        if(n<=2)        {            if(n<=0)puts("0");            else if(n==1)puts("1");            else if(n==2)puts("2");            continue;        }        matrix ans;        ans.m[0][0]=2;ans.m[0][1]=1;ans.m[0][2]=0;        ans.m[1][0]=0;ans.m[1][1]=0;ans.m[1][2]=0;        ans.m[2][0]=1;ans.m[2][1]=0;ans.m[2][2]=2;        ans=quickmod(ans,n-2);        //a[n]=a[2]*ans.m[0][0]+a[1]*0+2^(3-3)*ans.m[2][0]        printf("%d\n",(ans.m[0][0]*2+ans.m[2][0])%mod);    }}
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