[HNOI 2008]GT考试
Description
问你长度为 \(n\) 的可含前导零的数字串中,不含长度为 \(m\) 的子串 \(X\) 有多少个,取模。
\(1\leq n\leq 10^9,1\leq m\leq 20\)
Solution
一个显然的 \(DP\) ,就是令 \(f_{i,j}\) 表示已经生成出的串长为 \(i\) 位,后 \(j\) 位与 \(X\) 串的前 \(j\) 位匹配的方案数。
那么 \(f_{i,j}=\sum_{x=1}^m f_{i-1,x}\cdot[x 可以转移到 j]\) 。
由于 \(n\) 过大,我们可以用矩阵加速。在构造矩阵时可以用 \(KMP\) 中的 \(next\) 数组的思想来简化计算过程,省去了暴力的计算。
Code
//It is made by Awson on 2018.3.14
#include <bits/stdc++.h>
#define LL long long
#define dob complex<double>
#define Abs(a) ((a) < 0 ? (-(a)) : (a))
#define Max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define Min(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define Swap(a, b) ((a) ^= (b), (b) ^= (a), (a) ^= (b))
#define writeln(x) (write(x), putchar('\n'))
#define lowbit(x) ((x)&(-(x)))
using namespace std;
void read(int &x) {
char ch; bool flag = 0;
for (ch = getchar(); !isdigit(ch) && ((flag |= (ch == '-')) || 1); ch = getchar());
for (x = 0; isdigit(ch); x = (x<<1)+(x<<3)+ch-48, ch = getchar());
x *= 1-2*flag;
}
void print(LL x) {if (x > 9) print(x/10); putchar(x%10+48); }
void write(LL x) {if (x < 0) putchar('-'); print(Abs(x)); }
int n, m, k, nxt[25];
char ch[25];
struct mat {
int a[25][25];
mat() {memset(a, 0, sizeof(a)); }
mat operator * (const mat &b) const {
mat ans;
for (int i = 0; i <= m; i++)
for (int j = 0; j <= m; j++)
for (int p = 0; p <= m; p++)
ans.a[i][j] = (ans.a[i][j]+a[i][p]*b.a[p][j]%k)%k;
return ans;
}
}S, T;
void build() {
for (int i = 2; i <= m; i++) {
int j = nxt[i-1];
while (j && ch[j+1] != ch[i]) j = nxt[j];
if (ch[j+1] == ch[i]) nxt[i] = j+1;
}
for (int i = 1; i <= m; i++) {
for (char j = '0'; j <= '9'; j++) {
if (j == ch[i]) continue;
int p = nxt[i-1];
while (p && j != ch[p+1]) p = nxt[p];
if (j == ch[p+1]) ++p; ++T.a[i-1][p];
}
++T.a[i-1][i];
}
}
mat quick_pow(mat a, int b) {
mat ans = a; --b;
while (b) {
if (b&1) ans = ans*a;
b >>= 1, a = a*a;
}
return ans;
}
void work() {
read(n), read(m), read(k); scanf("%s", ch+1); build();
S.a[0][0] = 1; S = S*quick_pow(T, n); int ans = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) ans += S.a[0][i]; writeln(ans%k);
}
int main() {
work(); return 0;
}
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