• 原题如下:

    Matrix Power Series
    Time Limit: 3000MS   Memory Limit: 131072K
    Total Submissions: 28044   Accepted: 11440

    Description

    Given a n × n matrix A and a positive integer k, find the sum S = A + A2 + A3 + … + Ak.

    Input

    The input contains exactly one test case. The first line of input contains three positive integers n (n ≤ 30), k (k ≤ 109) and m (m < 104). Then follow n lines each containing n nonnegative integers below 32,768, giving A’s elements in row-major order.

    Output

    Output the elements of S modulo m in the same way as A is given.

    Sample Input

    2 2 4
    0 1
    1 1

    Sample Output

    1 2
    2 3
  • 题解:构造矩阵:

    此时,令Sk=I+A+…+Ak-1,则有:

    通过计算这个矩阵的k次幂,就可求出A的累乘和,时间复杂度为O(n3logk)

  • 代码:
     #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #define number s-'0'
    #include <cstring>
    #include <vector> using namespace std; typedef vector<int> vec;
    typedef vector<vec> mat; int n,k,m;
    mat A; void read(int &x)
    {
    char s;
    x=;
    bool flag=;
    while (!isdigit(s=getchar()))
    (s=='-')&&(flag=true);
    for (x=number; isdigit(s=getchar());x=x*+number);
    (flag)&&(x=-x);
    } void write(int x)
    {
    if (x<)
    {
    putchar('-');
    x=-x;
    }
    if (x>) write(x/);
    putchar(x%+'');
    } mat mul(mat &A, mat &B)
    {
    mat C(A.size(), vec(B[].size()));
    for (int i=; i<A.size(); i++)
    {
    for (int j=; j<B[].size(); j++)
    {
    for (int k=; k<B.size(); k++)
    {
    C[i][j]=(C[i][j]+A[i][k]*B[k][j])%m;
    }
    }
    }
    return C;
    } mat pow(mat A, int n)
    {
    mat B(A.size(), vec(A.size()));
    for (int i=; i<A.size(); i++) B[i][i]=;
    while (n>)
    {
    if (n&) B=mul(B, A);
    A=mul(A, A);
    n>>=;
    }
    return B;
    } int main(int argc, char * argv[])
    {
    read(n);read(k);read(m);
    A=mat (n,vec(n));
    mat B(n*, vec(n*));
    for (int i=; i<n; i++)
    {
    for (int j=; j<n; j++)
    {
    read(A[i][j]);
    B[i][j]=A[i][j];
    }
    B[n+i][i]=B[n+i][n+i]=;
    }
    B=pow(B,k+);
    for (int i=; i<n; i++)
    {
    for (int j=; j<n; j++)
    {
    int a=B[n+i][j]%m;
    if (i==j) a=(a+m-)%m;
    printf("%d%c", a, j+==n?'\n':' ');
    }
    }
    }

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