dutacm.club Water Problem（矩阵快速幂）

Water Problem

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Description

函数 f:Z+→Z

。已知 f(1)，f(2) 的值，且对于任意 x>1，有 f(x+1)=f(x)+f(x−1)+sin(πx2)

。

求 f(n)

的值。

Input

多组数据。（数据组数 T≤100

）

每组数据包含 3

个不超过 109 的正整数，分别代表 f(1)，f(2) 和 n

的值。

Output

输出 f(n)mod(109+7)

。每组输出末尾有换行符。

Sample Input

1 2 3
1 2 5

Sample Output

3
7
【分析】矩阵快速幂裸题。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <string>
#include <stack>
#include <queue>
#include <vector>
#define inf 0x3f3f3f3f
#define met(a,b) memset(a,b,sizeof a)
#define pb push_back
using namespace std;
typedef long long ll;
const long long mod = 1e9+;
const long long N = ;
ll f1,f2;
int n;
struct Fast_Matrax
{

    ll a[N][N];
    Fast_Matrax()
    {
        memset(a,,sizeof(a));
    }
    void init()
    {
        for(int i=;i<N;i++)
            for(int j=;j<N;j++)
                a[i][j]=(i==j);
    }
    Fast_Matrax operator * (const Fast_Matrax &B)const
    {
        Fast_Matrax C;
        for(int i=;i<N;i++)
            for(int k=;k<N;k++)
                for(int j=;j<N;j++)
                    C.a[i][j]=(C.a[i][j]+1LL*a[i][k]*B.a[k][j]%mod+mod)%mod;
        return C;
    }
    Fast_Matrax operator ^ (const int &t)const
    {
        Fast_Matrax A=(*this),res;
        res.init();
        int p=t;
        while(p)
        {
            if(p&)res=res*A;
            A=A*A;
            p>>=;
        }
        return res;
    }
}ans,tmp,x;
int main()
{
    while(~scanf("%lld%lld%d",&f1,&f2,&n))
    {
        x.a[][]=f2;x.a[][]=f1;x.a[][]=,x.a[][]=;
        if(n==)printf("%lld\n",f1);
        else if(n==)printf("%lld\n",f2);
        else
        {
            tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;
            tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;
            tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=-;
            tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;tmp.a[][]=;
            ans=x*(tmp^(n-));
            printf("%lld\n",ans.a[][]);
        }
    }
    return ;
}