题意
给你一个 的矩阵 ,求
运算结果对 取模
题解
设 为单位矩阵
方法一 分治
令
那么
分治计算 即可
时间复杂度
#include<cstdio>
#include<cstring>
#define fp(i,a,b) for(register int i=a,I=b+1;i<I;++i)
#define fd(i,a,b) for(register int i=a,I=b-1;i>I;--i)
#define file(s) freopen(s".in","r",stdin),freopen(s".out","w",stdout)
template<class T>inline bool cmax(T&a,const T&b){return a<b?a=b,1:0;}
template<class T>inline bool cmin(T&a,const T&b){return a>b?a=b,1:0;}
using namespace std;
const int N=30+5,inf=~0u>>1;
typedef int arr[N];
int n,Pow,Mod;
inline int plus(int a,int b){return (a+=b)>=Mod?a-Mod:a;}
struct Matrix{
int a[N][N];
Matrix(int d=0){memset(a,0,sizeof a);if(d)fp(i,1,N-1)a[i][i]=1;}
inline int*operator[](int x){return a[x];}
Matrix operator+(Matrix b){
Matrix c;
fp(i,1,n)fp(j,1,n)
c[i][j]=plus(a[i][j],b[i][j]);
return c;
}
inline Matrix operator*(Matrix b)const{
Matrix c;
fp(k,1,n)fp(i,1,n)if(a[i][k])fp(j,1,n)
c[i][j]=plus(c[i][j],a[i][k]*b[k][j]%Mod);
return c;
}
Matrix operator^(int b){
Matrix x(1),A=*this;
for(;b;b>>=1,A=A*A)if(b&1)x=x*A;
return x;
}
}A,S,E(1),Z;
Matrix f(int k){
if(k==1)return A;
return f(k>>1)*(E+(A^(k>>1)))+(k&1?A^k:Z);
}
int main(){
#ifndef ONLINE_JUDGE
file("s");
#endif
scanf("%d%d%d",&n,&Pow,&Mod);
fp(i,1,n)fp(j,1,n)
scanf("%d",&A[i][j]);
S=f(Pow);
fp(i,1,n){
fp(j,1,n)printf("%d ",S[i][j]);
puts("");
}
return 0;
}
方法二 构造
令
可以发现
然后根据分块矩阵理论可以把
扩充成一个
的新矩阵做矩阵快速幂
记得最后减去单位矩阵
时间复杂度
#include<cstdio>
#include<cstring>
#define fp(i,a,b) for(register int i=a,I=b+1;i<I;++i)
#define fd(i,a,b) for(register int i=a,I=b-1;i>I;--i)
#define file(s) freopen(s".in","r",stdin),freopen(s".out","w",stdout)
template<class T>inline bool cmax(T&a,const T&b){return a<b?a=b,1:0;}
template<class T>inline bool cmin(T&a,const T&b){return a>b?a=b,1:0;}
using namespace std;
const int N=30*2+5,inf=~0u>>1;
typedef int arr[N];
int n,Pow,Mod;
struct Matrix{
int a[N][N];
Matrix(int d=0){memset(a,0,sizeof a);if(d)fp(i,1,n)a[i][i]=1;}
inline int*operator[](int x){return a[x];}
inline Matrix operator*(Matrix b)const{
Matrix c;
fp(k,1,n)fp(i,1,n)if(a[i][k])fp(j,1,n)
c[i][j]=(c[i][j]+a[i][k]*b[k][j])%Mod;
return c;
}
Matrix operator^(int b){
Matrix x(1),A=*this;
for(;b;b>>=1,A=A*A)if(b&1)x=x*A;
return x;
}
}S;
int main(){
#ifndef ONLINE_JUDGE
file("s");
#endif
scanf("%d%d%d",&n,&Pow,&Mod);
fp(i,1,n)fp(j,1,n){
scanf("%d",&S[i][j]);
if(i==j)S[i+n][j+n]=S[i][j+n]=1;
}
n<<=1;
S=S^(Pow+1);
n>>=1;
fp(i,1,n){
fp(j,1,n)printf("%d ",(S[i][j+n]-(i==j)+Mod)%Mod);
puts("");
}
return 0;
}