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問題 No.3182 recurrence relation’s intersection sum
ユーザー fumofumofuni
提出日時 2025-06-13 23:06:02
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 8 ms / 2,000 ms
コード長 6,666 bytes
コンパイル時間 2,797 ms
コンパイル使用メモリ 221,012 KB
実行使用メモリ 7,844 KB
最終ジャッジ日時 2025-06-13 23:06:07
合計ジャッジ時間 4,679 ms
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（参考情報） 		judge2 / judge5
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//#pragma GCC optimize("Ofast")

#define rep(i,n) for(ll i=0;i<n;i++)
#define repl(i,l,r) for(ll i=(l);i<(r);i++)
#define per(i,n) for(ll i=(n)-1;i>=0;i--)
#define perl(i,r,l) for(ll i=r-1;i>=l;i--)
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define ins insert
#define pqueue(x) priority_queue<x,vector<x>,greater<x>>
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define CST(x) cout<<fixed<<setprecision(x)
#define vtpl(x,y,z) vector<tuple<x,y,z>>
#define rev(x) reverse(x);
using ll=long long;
using vl=vector<ll>;
using vvl=vector<vector<ll>>;
using pl=pair<ll,ll>;
using vpl=vector<pl>;
using vvpl=vector<vpl>;
const ll MOD=1000000007;
const ll MOD9=998244353;
const int inf=1e9+10;
const ll INF=4e18;
//const ll dy[9]={1,0,-1,0,1,1,-1,-1,0};
//const ll dx[9]={0,1,0,-1,1,-1,1,-1,0};
template<class T> inline bool chmin(T& a, T b) {
    if (a > b) {
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}
template<class T> inline bool chmax(T& a, T b) {
    if (a < b) {
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}

const int mod = MOD9;
const int max_n = 200005;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod){}
  mint operator-() const { return mint(-x);}
  mint& operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod) x -= mod;
    return *this;
  }
  mint& operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod-a.x) >= mod) x -= mod;
    return *this;
  }
  mint& operator*=(const mint a) { (x *= a.x) %= mod; return *this;}
  mint operator+(const mint a) const { return mint(*this) += a;}
  mint operator-(const mint a) const { return mint(*this) -= a;}
  mint operator*(const mint a) const { return mint(*this) *= a;}
  mint pow(ll t) const {
    if (!t) return 1;
    mint a = pow(t>>1);
    a *= a;
    if (t&1) a *= *this;
    return a;
  }
  bool operator==(const mint &p) const { return x == p.x; }
  bool operator!=(const mint &p) const { return x != p.x; }
  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod-2);}
  mint& operator/=(const mint a) { return *this *= a.inv();}
  mint operator/(const mint a) const { return mint(*this) /= a;}
};
istream& operator>>(istream& is, mint& a) { return is >> a.x;}
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& a) { return os << a.x;}
using vm=vector<mint>;
using vvm=vector<vm>;



vector<mint> BerlekampMassey(const vector<mint> &s) {
  const int N = (int)s.size();
  vector<mint> b, c;
  b.reserve(N + 1);
  c.reserve(N + 1);
  b.push_back(mint(1));
  c.push_back(mint(1));
  mint y = mint(1);
  for (int ed = 1; ed <= N; ed++) {
    int l = int(c.size()), m = int(b.size());
    mint x = 0;
    for (int i = 0; i < l; i++) x += c[i] * s[ed - l + i];
    b.emplace_back(mint(0));
    m++;
    if (x == mint(0)) continue;
    mint freq = x / y;
    if (l < m) {
      auto tmp = c;
      c.insert(begin(c), m - l, mint(0));
      for (int i = 0; i < m; i++) c[m - 1 - i] -= freq * b[m - 1 - i];
      b = tmp;
      y = x;
    } else {
      for (int i = 0; i < m; i++) c[l - 1 - i] -= freq * b[m - 1 - i];
    }
  }
  reverse(begin(c), end(c));
  return c;
}
template <typename mint>
vector<mint> kitamasa(vector<mint> Q,vector<mint> a) {
  assert(!Q.empty() && Q[0] != 0);
  assert((int)a.size() >= int(Q.size()) - 1);
  vector<mint> P(Q.size()*2-2);
  for(ll i=0;i<Q.size()-1;i++){
    for(ll j=0;j<Q.size();j++){
     P[i+j]+=a[i]*Q[j];
    }
  } 
  P.resize(Q.size() - 1);
  return P;
}


unordered_map<ll,mint> memo;
mint PR(ll t){
    if(memo.count(t))return memo[t];
    else return memo[t]=mint(3).pow(t);
}
unordered_map<ll,mint> memo2;
mint INV(mint p){
    if(memo2.count(p.x))return memo2[p.x];
    else return memo2[p.x]=p.pow(MOD9-2);
}

namespace NTT {
    //MOD9のNTT auto c=NTT::mul(a,b)で受け取り。
	vector<mint> tmp;
	size_t sz = 1;
    mint PrimitiveRoot=3;
	struct NTTPart {
		static std::vector<mint> ntt(std::vector<mint> a, bool inv = false) {
			size_t mask = sz - 1;
			size_t p = 0;
			for (size_t i = sz >> 1; i >= 1; i >>= 1) {
				auto& cur = (p & 1) ? tmp : a;
				auto& nex = (p & 1) ? a : tmp;
				mint e = PR((MOD9 - 1) / sz * i);
				if (inv) e = INV(e);
				mint w = 1;
				for (size_t j = 0; j < sz; j += i) {
					for (size_t k = 0; k < i; ++k) {
						nex[j + k] = cur[((j << 1) & mask) + k] + cur[(((j << 1) + i) & mask) + k] * w;
					}
					w *= e;
				}
				++p;
			}
			if (p & 1) std::swap(a, tmp);
			if (inv) {
				mint invSz = INV(mint(sz));
				for (size_t i = 0; i < sz; ++i) a[i] *= invSz;
			}
			return a;
		}
		static std::vector<mint> mul(std::vector<mint> a, std::vector<mint> b) {
			a = ntt(a);
			b = ntt(b);
			for (size_t i = 0; i < sz; ++i) a[i] = a[i] * b[i];
			a = ntt(a, true);
			return a;
		}
	};
	std::vector<mint> mul(std::vector<mint> a, std::vector<mint> b) {
		size_t m = a.size() + b.size() - 1;
		sz = 1;
		while (m > sz) sz <<= 1;
		tmp.resize(sz);
		a.resize(sz, 0);
		b.resize(sz, 0);
		vector<mint> c=NTTPart::mul(a, b);
		c.resize(m);
		return c;
	}
};

template<class T>
struct bostan_mori {
  vector<T> p, q;
  bostan_mori(vector<T> &_p, vector<T> &_q) : p(_p), q(_q) {}
  void rever(vector<T> &f) const {
    int d = f.size();
    rep(i, d) if (i&1) f[i] = -f[i];
  }
  void even(vector<T> &f) const {
    int d = (f.size() + 1) >> 1;
    rep(i, d) f[i] = f[i<<1];
    f.resize(d);
  }
  void odd(vector<T> &f) const {
    int d = f.size() >> 1;
    rep(i, d) f[i] = f[i<<1|1];
    f.resize(d);
  }
  vector<T> convolution(vector<T> a,vector<T> b) const{
    int n=a.size(),m=b.size();
    vector<T> c=NTT::mul(a,b);
    //rep(i,n)rep(j,m)c[i+j]+=a[i]*b[j];
    return c;
  }
  T operator[] (ll n) const {
    vector<T> _p(p), _q(q), _q_rev(q);
    rever(_q_rev);
    for (; n; n >>= 1) {
      _p = convolution(move(_p), _q_rev);
      if (n&1) odd(_p);
      else     even(_p);
      _q = convolution(move(_q), move(_q_rev));
      even(_q);
      _q_rev = _q; rever(_q_rev);
    }
    return _p[0] / _q[0];
  }
};
//https://nyaannyaan.github.io/library/fps/kitamasa.hpp
//https://atcoder.jp/contests/tdpc/submissions/34362182
//線形漸化式のprefixからn項目を復元できる。
bostan_mori<mint> interpolation(vm a){
  auto q=BerlekampMassey(a);
  auto p=kitamasa(q,a);
  return bostan_mori<mint>(p,q);
}



int main(){
    ll k,l,r;cin >> k >> l >> r;
    ll M=400;
    vm a(M),b(M);a[0]=1,b[0]=1;
    rep(i,M-1){
        a[i+1]=a[i]*k+mint(i).pow(k)+mint(k).pow(i);
        b[i+1]=b[i]+a[i+1];
    }
    auto f=interpolation(b);
    //cout << f.p.size() <<" " << f.q.size() << endl;//return 0;
    //cout << f[500] << endl;
    if(l-1==-1)cout << f[r] << endl;
    else cout << f[r]-f[l-1] << endl;
}
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