【[NOI2013]矩阵游戏】
我们看到了及其可怕的数据范围
这个样子都没有办法直接读入的数据范围应该怎么算
我们观察一下递推式\(f[i][j]=a*f[i][j]+b(j!=1)\)
\(f[i][1]=c*f[i-1][m]+d\)
转移非常简单,于是可以考虑一下矩阵乘法
如果我们将这个矩阵破坏成一个链,那么就会有这种形式的递推
连续推\(m\)次第一个柿子,之后再推一次第二个柿子,之后反复
重复上面的过程\(n\)次就好了
于是我们可以将连续转移\(m\)次一式的到的矩阵和第二个式子的转移矩阵乘起来,之后将这个矩阵再转移\(n\)次就是答案了
由于\(n,m\)是在太大了,我们又发现模数是质数,于是我们可以利用费马小定理来降幂
则有
\]
所以
\]
至于为什么要特判\(a=1\)
我怎么知道啊
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#define re register
#define maxn 5
#define LL long long
const LL mod=1000000007;
char N_[1000005],M_[1000005];
LL n,m,a,b,c,d;
inline LL read()
{
char c=getchar();
LL x=0;
while(c<'0'||c>'9') c=getchar();
while(c>='0'&&c<='9')
x=x*10%(mod-1)+c-48,c=getchar();
return x;
}
struct Mat
{
LL a[4][4],ans[4][4];
inline void did_ans()
{
LL mid[4][4];
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
mid[i][j]=ans[i][j],ans[i][j]=0;
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
for(re int p=1;p<=2;p++)
ans[i][j]=(ans[i][j]+(a[i][p]*mid[p][j])%mod)%mod;
}
inline void did_a()
{
LL mid[4][4];
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
mid[i][j]=a[i][j],a[i][j]=0;
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
for(re int p=1;p<=2;p++)
a[i][j]=(a[i][j]+(mid[i][p]*mid[p][j])%mod)%mod;
}
}R,L,K;
inline void mul(Mat &A,Mat &B)
{
LL mid[4][4];
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
mid[i][j]=A.ans[i][j],A.ans[i][j]=0;
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
for(re int p=1;p<=2;p++)
A.ans[i][j]=(A.ans[i][j]+(mid[i][p]*B.ans[p][j])%mod)%mod;
for(re int i=1;i<=2;i++)
for(re int j=1;j<=2;j++)
A.a[i][j]=A.ans[i][j];
}
int main()
{
scanf("%s%s",N_+1,M_+1);
a=read(),b=read(),c=read(),d=read();
int lenn=strlen(N_+1);
if(a==1)
{
for(re int i=1;i<=lenn;i++) n=n*10%mod+N_[i]-48;
n=(n-2+mod)%mod;
}
else
{
for(re int i=1;i<=lenn;i++) n=n*10%(mod-1)+N_[i]-48;
n=(n-2+mod-1)%(mod-1);
}
lenn=strlen(M_+1);
if(c==1)
{
for(re int i=1;i<=lenn;i++) m=m*10%mod+M_[i]-48;
m=(m-2+mod)%mod;
}
else
{
for(re int i=1;i<=lenn;i++) m=m*10%(mod-1)+M_[i]-48;
m=(m-2+mod-1)%(mod-1);
}
R.a[1][1]=R.ans[1][1]=1;
R.a[2][1]=R.ans[2][1]=b;
R.ans[2][2]=R.a[2][2]=a;
R.ans[1][2]=R.a[1][2]=0;
K=R;
while(m)
{
if(m&1) R.did_ans();
m>>=1;
R.did_a();
}
L.a[1][1]=L.ans[1][1]=1;
L.a[2][1]=L.ans[2][1]=d;
L.a[2][2]=L.ans[2][2]=c;
L.ans[1][2]=L.a[1][2]=0;
mul(L,R);
while(n)
{
if(n&1) L.did_ans();
n>>=1;
L.did_a();
}
printf("%lld",((L.ans[2][1]+L.ans[2][2])%mod*R.ans[2][2]%mod+R.ans[2][1])%mod);
return 0;
}
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