bzoj3583 杰杰的女性朋友 || bzoj4362 Graph
http://210.33.19.103/problem/2174
很显然是矩阵快速幂的题,设有in和ou矩阵,设in矩阵的转置为in'
显然可以直接暴力求出任意两点间走一步路径条数,然后求其d次幂,但是这样子复杂度不对
注意到设任意两点间走一步路径条数的矩阵为A,那么A=ou*in',A^d=(ou*in')^d=ou*(in'*ou)^(d-1)*in'(当然d==1时直接特判掉)
in'*ou就是一个K*K的矩阵了,复杂度很对的样子
好像还有点不对。。。题意要求的是前缀和,问题也不大,
设P=in'*ou
题目要求的是ou*P^0*in'+ou*P^1*in'+..+ou*P^(d-1)*in'=ou*(P^0+P^1+..+P^(d-1))*in'
这个P^0+P^1+..+P^(d-1),搞一个矩阵套矩阵可以算(的确是可以用的23333)
搞两个矩阵X,Y,X=(I,I),Y是一个2*2的矩阵,第一行为(P,P),第二行为(0,I)(I表示K阶单位矩阵,0表示K阶零矩阵)
那么求Z=X*Y^(d-1),Z的第一行第二列的值即为P^0+P^1+..+P^(d-1)
(以上与求值的前缀和的方法是一样的)
明明是思路很清晰的题啊,然而我又是一天被续掉了。。。
鬼畜卡常题啊。。。
此题最好,最正确的方法是不用任何结构体,手写所有矩阵相乘
绝对不能用vector来存不同大小的矩阵!不然会T飞
绝对不要尝试在这类地方用模板类来实现嵌套矩阵!搞不出来的
嵌套矩阵很难写,常数又大,后来我干脆把这个嵌套的矩阵拆开(2*2的矩阵,其中每个元素是K*K的矩阵,就拆成(2*K)*(2*K)的矩阵),目前可以确认是对的
O3卡过代码:
- #pragma GCC optimize(3)
- #include<cstdio>
- #include<algorithm>
- #include<cstring>
- #include<vector>
- #include<cassert>
- using namespace std;
- #define fi first
- #define se second
- #define mp make_pair
- #define pb push_back
- typedef long long ll;
- typedef unsigned long long ull;
- typedef pair<int,int> pii;
- //#define assert(x)
- const int md=;
- struct M_NN
- {
- int d[][];int x,y;
- void resize(int a,int b)
- {
- x=a;y=b;
- memset(d,,sizeof(d));
- //d.clear();
- //d.resize(x+1);
- //for(int i=1;i<=x;i++) d[i].resize(y+1);
- }
- };
- struct M_NK
- {
- int d[][];int x,y;
- void resize(int a,int b)
- {
- x=a;y=b;
- memset(d,,sizeof(d));
- //d.clear();
- //d.resize(x+1);
- //for(int i=1;i<=x;i++) d[i].resize(y+1);
- }
- };
- struct M_KN
- {
- int d[][];int x,y;
- void resize(int a,int b)
- {
- x=a;y=b;
- memset(d,,sizeof(d));
- //d.clear();
- //d.resize(x+1);
- //for(int i=1;i<=x;i++) d[i].resize(y+1);
- }
- };
- struct M_KK
- {
- int d[][];int x,y;
- void resize(int a,int b)
- {
- x=a;y=b;
- memset(d,,sizeof(d));
- //d.clear();
- //d.resize(x+1);
- //for(int i=1;i<=x;i++) d[i].resize(y+1);
- }
- };
- /*
- void init_0(M &p)
- {
- p.resize(p.x,p.y);
- }
- */
- M_NK operator*(const M_NK &a,const M_KK &b)
- {
- assert(a.y==b.x);
- M_NK c;c.resize(a.x,b.y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+ll(a.d[i][j])*b.d[j][k]%md)%md;
- return c;
- }
- M_NN operator*(const M_NK &a,const M_KN &b)
- {
- assert(a.y==b.x);
- M_NN c;c.resize(a.x,b.y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+ll(a.d[i][j])*b.d[j][k]%md)%md;
- return c;
- }
- M_KK operator*(const M_KN &a,const M_NK &b)
- {
- assert(a.y==b.x);
- M_KK c;c.resize(a.x,b.y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+ll(a.d[i][j])*b.d[j][k]%md)%md;
- return c;
- }
- M_KK operator*(const M_KK &a,const M_KK &b)
- {
- assert(a.y==b.x);
- M_KK c;c.resize(a.x,b.y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+ll(a.d[i][j])*b.d[j][k]%md)%md;
- return c;
- }
- M_KK o,tt2,t1,t2;
- M_NK ou1;M_KN in1;
- M_KK p;
- int in[][],ou[][];
- M_KK poww(const M_KK &a,int b)
- {
- M_KK ans=o,base=a;
- assert(a.x==a.y);
- for(;b;base=base*base,b>>=)
- if(b&)
- ans=ans*base;
- return ans;
- }
- int n,K,m;
- int solve(int u,int v,int d)
- {
- if(d==) return u==v;
- M_KK tt=t1*poww(t2,d-);
- int i,j;
- for(i=;i<=K;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- tt2.d[i][j]=tt.d[i][j+K];
- }
- }
- M_NK t2=ou1*tt2;int an=u==v;
- for(i=;i<=t2.y;i++)
- an=(an+ll(t2.d[u][i])*in1.d[i][v]%md)%md;
- return an;
- }
- int main()
- {
- //freopen("/tmp/3583/6.in","r",stdin);
- //freopen("/tmp/3583/6.ans","w",stdout);
- int i,j,u,v,d;
- scanf("%d%d",&n,&K);
- for(i=;i<=n;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- scanf("%d",&ou[i][j]);
- }
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- scanf("%d",&in[i][j]);
- }
- }
- ou1.resize(n,K);
- for(i=;i<=n;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- ou1.d[i][j]=ou[i][j];
- }
- }
- in1.resize(K,n);
- for(i=;i<=K;i++)
- {
- for(j=;j<=n;j++)
- {
- in1.d[i][j]=in[j][i];
- }
- }
- p=in1*ou1;
- t1.resize(K,*K);
- for(i=;i<=K;i++) t1.d[i][i]=t1.d[i][i+K]=;
- t2.resize(*K,*K);
- for(i=;i<=K;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- t2.d[i][j]=t2.d[i][j+K]=p.d[i][j];
- }
- }
- for(i=;i<=K;i++) t2.d[i+K][i+K]=;
- tt2.resize(K,K);
- o.resize(*K,*K);
- for(i=;i<=*K;i++) o.d[i][i]=;
- scanf("%d",&m);
- while(m--)
- {
- scanf("%d%d%d",&u,&v,&d);
- printf("%d\n",solve(u,v,d));
- //return 0;
- }
- return ;
- }
一份有分,可以跑的代码:
- #pragma GCC optimize(3)
- #include<cstdio>
- #include<algorithm>
- #include<cstring>
- #include<vector>
- //#include<cassert>
- using namespace std;
- #define fi first
- #define se second
- #define mp make_pair
- #define pb push_back
- typedef long long ll;
- typedef unsigned long long ull;
- typedef pair<int,int> pii;
- #define vector myvec
- template<typename T>
- struct myvec
- {
- T *p;int sz;
- myvec():p(),sz(){}
- ~myvec(){delete[] p;}
- myvec &operator=(const myvec &b)
- {
- delete[] p;
- sz=b.sz;
- p=new T[sz];
- for(T *i1=p,*i2=b.p;i1!=p+sz;++i1,++i2) *i1=*i2;
- return *this;
- }
- myvec(const myvec &b):p(),sz(){*this=b;}
- void resize(int d){sz=d;delete[] p;p=new T[d]();}
- T &operator[](int d){return p[d];}
- const T &operator[](int d)const{return p[d];}
- };
- const ll md=;
- struct M1
- {
- vector<vector<ll> > d;int x,y;
- M1();
- void resize(int xx,int yy)
- {
- x=xx;y=yy;
- d.resize(x+);
- for(int i=;i<=x;i++) d[i].resize(y+);
- }
- };
- struct M2
- {
- M1 d[][];int x,y;
- M2();
- void resize_sub(int xx,int yy)
- {
- int i,j;
- for(i=;i<=x;i++)
- for(j=;j<=y;j++)
- d[i][j].resize(xx,yy);
- }
- };
- void init_0(M1 &p)
- {
- //p.d.clear();
- p.resize(p.x,p.y);
- }
- void init_0(M2 &p)
- {
- int i,j;
- for(i=;i<=;i++)
- for(j=;j<=;j++)
- init_0(p.d[i][j]);
- }
- void init_1(M1 &p)
- {
- init_0(p);//assert(p.x==p.y);
- for(int i=;i<=p.x;i++) p.d[i][i]=;
- }
- void init_1(M2 &p)
- {
- init_0(p);//assert(p.x==p.y);
- for(int i=;i<=p.x;i++) init_1(p.d[i][i]);
- }
- M1::M1(){x=y=;init_0(*this);}
- M2::M2(){x=y=;init_0(*this);}
- M1 operator+(const M1 &a,const M1 &b)
- {
- //assert(a.x==b.x&&a.y==b.y);
- M1 c;c.resize(a.x,a.y);
- int i,j;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=a.y;j++)
- c.d[i][j]=(a.d[i][j]+b.d[i][j])%md;
- return c;
- }
- M1 operator*(const M1 &a,const M1 &b)
- {
- //assert(a.y==b.x);
- M1 c;c.resize(a.x,b.y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+a.d[i][j]*b.d[j][k])%md;
- return c;
- }
- M2 operator*(const M2 &a,const M2 &b)
- {
- //assert(a.y==b.x);
- M2 c;c.x=a.x;c.y=b.y;c.resize_sub(a.d[][].x,a.d[][].y);
- int i,j,k;
- for(i=;i<=a.x;i++)
- for(j=;j<=b.x;j++)
- for(k=;k<=b.y;k++)
- c.d[i][k]=(c.d[i][k]+a.d[i][j]*b.d[j][k]);
- return c;
- }
- M1 ou1,in1,p;
- int ou[][],in[][];
- M2 poww(const M2 &a,ll b)
- {
- //printf("tt%d %d\n",a.x,a.y);
- M2 ans,base=a;/*assert(a.x==a.y);*/ans.x=ans.y=a.x;
- ans.resize_sub(a.d[][].x,a.d[][].y);init_1(ans);
- for(;b;base=base*base,b>>=)
- if(b&)
- ans=ans*base;
- return ans;
- }
- int n,K,m;
- /*
- void out(const M1 &a)
- {
- puts("start");
- int i,j;
- for(i=1;i<=a.x;i++)
- {
- for(j=1;j<=a.y;j++)
- {
- printf("%lld ",a.d[i][j]);
- }
- puts("");
- }
- puts("end");
- fflush(stdout);
- }
- void out(const M2 &p)
- {
- puts("st");
- printf("xy%d %d\n",p.x,p.y);
- for(int i=1;i<=p.x;i++)
- for(int j=1;j<=p.y;j++)
- out(p.d[i][j]),puts("");
- puts("ed");
- }
- */
- M2 t1,t2;
- int solve(int u,int v,int d)
- {
- if(d==) return u==v;
- return ((u==v)+(ou1*((t1*poww(t2,d-)).d[][])*in1).d[u][v])%md;
- }
- int main()
- {
- int i,j,u,v,d;
- scanf("%d%d",&n,&K);
- for(i=;i<=n;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- scanf("%d",&ou[i][j]);
- }
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- scanf("%d",&in[i][j]);
- }
- }
- ou1.resize(n,K);
- for(i=;i<=n;i++)
- {
- for(j=;j<=K;j++)
- {
- ou1.d[i][j]=ou[i][j];
- }
- }
- in1.resize(K,n);
- for(i=;i<=K;i++)
- {
- for(j=;j<=n;j++)
- {
- in1.d[i][j]=in[j][i];
- }
- }
- p=in1*ou1;
- t1.x=;t1.y=;t1.resize_sub(K,K);
- //t1.d[1][1]=M1(1,K,K);
- init_1(t1.d[][]);init_1(t1.d[][]);
- t2.x=t2.y=;t2.resize_sub(K,K);
- t2.d[][]=t2.d[][]=p;
- //t2.d[2][2]=M1(1,K,K);
- init_1(t2.d[][]);
- //out((t1*poww(t2,0)).d[1][2]);
- scanf("%d",&m);
- while(m--)
- {
- scanf("%d%d%d",&u,&v,&d);
- printf("%d\n",solve(u,v,d));
- }
- return ;
- }
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