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問題 No.3243 Multiplication 8 1
ユーザー Kude
提出日時 2025-08-22 21:54:45
言語 C++23
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 6 ms / 2,000 ms
コード長 3,080 bytes
コンパイル時間 3,486 ms
コンパイル使用メモリ 301,084 KB
実行使用メモリ 7,716 KB
最終ジャッジ日時 2025-08-22 21:54:49
合計ジャッジ時間 3,903 ms
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（参考情報） 		judge4 / judge3
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
namespace {
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-function"
#include<atcoder/all>
#pragma GCC diagnostic warning "-Wunused-function"
using namespace std;
using namespace atcoder;
#define rep(i,n) for(int i = 0; i < (int)(n); i++)
#define rrep(i,n) for(int i = (int)(n) - 1; i >= 0; i--)
#define all(x) begin(x), end(x)
#define rall(x) rbegin(x), rend(x)
template<class T> bool chmax(T& a, const T& b) { if (a < b) { a = b; return true; } else return false; }
template<class T> bool chmin(T& a, const T& b) { if (b < a) { a = b; return true; } else return false; }
using ll = long long;
using P = pair<int,int>;
using VI = vector<int>;
using VVI = vector<VI>;
using VL = vector<ll>;
using VVL = vector<VL>;
using mint = modint998244353;


template<class T, T (*add)(T, T), T (*zero)(), T (*mul)(T, T), T (*one)(), int N>
struct Mat : array<array<T, N>, N> {
  using M = Mat<T, add, zero, mul, one, N>;
  void make_identity() {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
        (*this)[i][j] = zero();
      }
    }
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      (*this)[i][i] = one();
    }
  }
  M& operator+=(const M& rhs) {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
        (*this)[i][j] = add((*this)[i][j], rhs[i][j]);
      }
    }
    return *this;
  }
  M& operator*=(const M& rhs) {
    static M temp;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
        temp[i][j] = zero();
      }
    }
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
        for (int k = 0; k < N; k++) {
          temp[i][k] = add(temp[i][k], mul((*this)[i][j], rhs[j][k]));
        }
      }
    }
    *this = temp;
    return *this;
  }
  template <class I>
  void inplace_pow(I k) {
    assert(k >= 0);
    static M temp;
    temp = *this;
    make_identity();
    while (k) {
      if (k & 1) *this *= temp;
      k >>= 1;
      if (k) temp *= temp;
    }
  }
  friend ostream& operator<<(ostream& os, const M& A) {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
        os << A[i][j] << " \n"[j + 1 == N];
      }
    }
    return os;
  }
};

mint add(mint x, mint y) { return x + y; }
mint zero() { return mint(); }
mint mul(mint x, mint y) { return x * y; }
mint one() { return mint::raw(1); }
using M = Mat<mint, add, zero, mul, one, 7>;

} int main() {
  ios::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(0);
  M memo[60];
  {
    M a;
    int v[]{1, 2, 4, -1, -2, -4, -8};
    rep(i, 7) {
      for (int x : {v[i], v[i] * -1, v[i] * 2, v[i] * -2}) {
        if (x == 8) a[i][0]++;
        else if (int j = find(all(v), x) - v; j != 7) a[i][j]++;
      }
    }
    memo[0] = a;
  }
  rep(i, 59) {
    memo[i+1] = memo[i];
    memo[i+1] *= memo[i];
  }
  int tt;
  cin >> tt;
  while (tt--) {
    ll n;
    cin >> n;
    mint v[7];
    v[0] = 1;
    rep(k, 60) if (n >> k & 1) {
      mint nv[7];
      rep(i, 7) rep(j, 7) nv[j] += v[i] * memo[k][i][j];
      swap(v, nv);
    }
    mint ans = v[0] - mint(2).pow(n - 1);
    cout << ans.val() << '\n';
  }
}
0