POJ3233_Matrix Power Series_矩阵幂_C++
题目:http://poj.org/problem?id=3233
这是今天考试的题目,结果没想出来写了个暴力30分,看完题解之后觉得自己是SB
首先暴力就是一个个乘然后相加,时间是O(kn3),极限数据要跑一个月才跑得出来
我们思考,求幂的话有快速幂(不会快速幂戳这里: http://www.cnblogs.com/hadilo/p/5719139.html ),那么矩阵一样也是可以的是不是
因为对于方阵A来说,(A2)2=A4
于是实数怎样做快速幂,矩阵就怎样做
while (m>)
{
if (m%) mult(b,a);
m/=;
mult(a,a);
}
手写一个 mult 函数,就用最普通的 n3 矩阵乘法
(矩阵的基本运算,通俗易懂 http://www.cnblogs.com/hadilo/p/5865541.html)
void mult(int x[N][N],int y[N][N])
{
int i,j,k;
for (i=;i<=n;i++)
for (j=;j<=n;j++)
{
c[i][j]=;
for (k=;k<=n;k++) c[i][j]=(c[i][j]+x[i][k]*y[k][j])%mo;
}
for (i=;i<=n;i++)
for (j=;j<=n;j++) x[i][j]=c[i][j];
}
但题目要求的是 A+A2+...+Ak,而不是单个矩阵的幂
那么我们可以构造一个分块的辅助矩阵 S,其中 A 为原矩阵,E 为单位矩阵,O 为0矩阵
我们将 S 取幂,会发现一个特性
Sk 右上角那一块不正是我们要求的 A+A2+...+Ak 吗?
于是我们构造出 S 矩阵,然后对它求矩阵快速幂即可,最后别忘了减去一个单位阵
时间降为O(n3log2k),从一个月到0.8秒的跨越
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
using namespace std; const int N=;
int c[N][N],a[N][N],b[N][N],n,mo;
void mult(int x[N][N],int y[N][N])
{
int i,j,k;
for (i=;i<=n;i++)
for (j=;j<=n;j++)
{
c[i][j]=;
for (k=;k<=n;k++) c[i][j]=(c[i][j]+x[i][k]*y[k][j])%mo;
}
for (i=;i<=n;i++)
for (j=;j<=n;j++) x[i][j]=c[i][j];
}
int main()
{
int m,i,j;
scanf("%d%d%d",&n,&m,&mo);
for (i=;i<=n;i++)
{
for (j=;j<=n;j++) scanf("%d",&a[i][j]);
a[i][i+n]=a[i+n][i+n]=b[i][i]=b[i+n][i+n]=;
}
n*=;
m++;
while (m>)
{
if (m%) mult(b,a);
m/=;
mult(a,a);
}
n/=;
for (i=;i<=n;i++) b[i][i+n]--;
for (i=;i<=n;i++)
{
for (j=;j<n;j++) printf("%d ",b[i][j+n]);
printf("%d\n",b[i][j+n]);
}
return ;
}
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QQ:740929894
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