bzoj1965 [Ahoi2005]洗牌

Description

为了表彰小联为Samuel星球的探险所做出的贡献，小联被邀请参加Samuel星球近距离载人探险活动。 由于Samuel星球相当遥远，科学家们要在飞船中度过相当长的一段时间，小联提议用扑克牌打发长途旅行中的无聊时间。玩了几局之后，大家觉得单纯玩扑克牌对于像他们这样的高智商人才来说太简单了。有人提出了扑克牌的一种新的玩法。 对于扑克牌的一次洗牌是这样定义的，将一叠N（N为偶数）张扑克牌平均分成上下两叠，取下面一叠的第一张作为新的一叠的第一张，然后取上面一叠的第一张作为新的一叠的第二张，再取下面一叠的第二张作为新的一叠的第三张……如此交替直到所有的牌取完。 如果对一叠6张的扑克牌1 2 3 4 5 6，进行一次洗牌的过程如下图所示： 

从图中可以看出经过一次洗牌，序列1 2 3 4 5 6变为4 1 5 2 6 3。当然，再对得到的序列进行一次洗牌，又会变为2 4 6 1 3 5。 游戏是这样的，如果给定长度为N的一叠扑克牌，并且牌面大小从1开始连续增加到N（不考虑花色），对这样的一叠扑克牌，进行M次洗牌。最先说出经过洗牌后的扑克牌序列中第L张扑克牌的牌面大小是多少的科学家得胜。小联想赢取游戏的胜利，你能帮助他吗？

Input

有三个用空格间隔的整数，分别表示N，M，L （其中0＜ N ≤ 10 ^ 10 ，0 ≤ M ≤ 10^ 10，且N为偶数）。

Output

单行输出指定的扑克牌的牌面大小。

Sample Input

6 2 3

Sample Output

6

正解：快速幂。

首先这是一个置换。

然后我们可以打表发现，它置换以后的数在模$n+1$意义下乘$2$就是它自己。

于是用一个快速幂，再求一个逆元就行了。

 #include <bits/stdc++.h>
 #define il inline
 #define RG register
 #define ll long long
 
 using namespace std;
 
 ll n,m,l,rhl;
 
 il void exgcd(RG ll a,RG ll b,RG ll &x,RG ll &y){
   if (!b){ x=,y=; return; } exgcd(b,a%b,y,x);
   y-=a/b*x; return;
 }
 
 il ll inv(RG ll v){
   RG ll x,y; exgcd(v,rhl,x,y);
   while (x<) x+=rhl; return x;
 }
 
 il ll qpow(RG ll a,RG ll b){
   RG ll ans=;
   while (b){
     if (b&) ans=ans*a%rhl;
     a=a*a%rhl,b>>=;
   }
   return ans;
 }
 
 il ll qmul(RG ll a,RG ll b){
   RG ll ans=;
   while (b){
     if (b&) ans=(ans+a)%rhl;
     a=(a<<)%rhl,b>>=;
   }
   return ans;
 }
 
 int main(){
 #ifndef ONLINE_JUDGE
   freopen("shuffle.in","r",stdin);
   freopen("shuffle.out","w",stdout);
 #endif
   cin>>n>>m>>l,rhl=n+;
   RG ll bin=qpow(,m);
   cout<<qmul(l,inv(bin));
   return ;
 }