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問題 No.3243 Multiplication 8 1
コンテスト
ユーザー tnakao0123
提出日時 2025-08-25 12:06:18
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.89.0)
結果
AC  
実行時間 99 ms / 2,000 ms
コード長 3,037 bytes
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最終ジャッジ日時 2025-08-25 12:06:20
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main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:116:8: warning: ignoring return value of ‘int scanf(const char*, ...)’ declared with attribute ‘warn_unused_result’ [-Wunused-result]
  116 |   scanf("%d", &tn);
      |   ~~~~~^~~~~~~~~~~
main.cpp:120:10: warning: ignoring return value of ‘int scanf(const char*, ...)’ declared with attribute ‘warn_unused_result’ [-Wunused-result]
  120 |     scanf("%lld", &n);
      |     ~~~~~^~~~~~~~~~~~

ソースコード

diff #
raw source code 

/* -*- coding: utf-8 -*-
 *
 * 3243.cc:  No.3243 Multiplication 8 1 - yukicoder
 */

#include<cstdio>
#include<algorithm>

using namespace std;

/* constant */

const int M = 7;
const int MOD = 998244353;

/* typedef */

using ll = long long;

template<const int MOD>
struct MI {
  int v;
  MI(): v() {}
  MI(int _v): v(_v % MOD) { if (v < 0) v += MOD; }
  MI(long long _v): v(_v % MOD) { if (v < 0) v += MOD; }

  explicit operator int() const { return v; }
  
  MI operator+(const MI m) const { return MI(v + m.v); }
  MI operator-(const MI m) const { return MI(v + MOD - m.v); }
  MI operator-() const { return MI(MOD - v); }
  MI operator*(const MI m) const { return MI((long long)v * m.v); }

  MI &operator+=(const MI m) { return (*this = *this + m); }
  MI &operator-=(const MI m) { return (*this = *this - m); }
  MI &operator*=(const MI m) { return (*this = *this * m); }

  bool operator==(const MI m) const { return v == m.v; }
  bool operator!=(const MI m) const { return v != m.v; }

  MI pow(long long n) const {  // a^n % MOD
    MI pm = 1, a = *this;
    while (n > 0) {
      if (n & 1) pm *= a;
      a *= a;
      n >>= 1;
    }
    return pm;
  }

  MI inv() const { return pow(MOD - 2); }
  MI operator/(const MI m) const { return *this * m.inv(); }
  MI &operator/=(const MI m) { return (*this = *this / m); }
};

using mi = MI<MOD>;
using vec = mi[M];
using mat = vec[M];

/* global variables */

/* subroutines */

inline void initvec(const int n, vec a) { fill(a, a + n, 0); }

inline void initmat(const int n, mat a) {
  for (int i = 0; i < n; i++) initvec(n, a[i]);
}

inline void unitmat(const int n, mat a) {
  initmat(n, a);
  for (int i = 0; i < n; i++) a[i][i] = 1;
}

inline void copymat(const int n, const mat a, mat b) {
  for (int i = 0; i < n; i++) copy(a[i], a[i] + n, b[i]);
}

inline void mulmat(const int n, const mat a, const mat b, mat c) {
  for (int i = 0; i < n; i++)
    for (int j = 0; j < n; j++) {
      c[i][j] = 0;
      for (int k = 0; k < n; k++)
        c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
    }
}

inline void powmat(const int n, const mat a, ll b, mat c) {
  mat s, t;
  copymat(n, a, s);
  unitmat(n, c);

  while (b > 0) {
    if (b & 1) {
      mulmat(n, c, s, t);
      copymat(n, t, c);
    }

    mulmat(n, s, s, t);
    copymat(n, t, s);
    b >>= 1;
  }
}

inline void mulmatvec(const int n, const mat a, const vec b, vec c) {
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    c[i] = 0;
    for (int j = 0; j < n; j++) c[i] += a[i][j] * b[j];
  }
}

/* main */

int main() {
  int tn;
  scanf("%d", &tn);

  while (tn--) {
    ll n;
    scanf("%lld", &n);

    // 1, -1, 2, -2, 4, -4, -8
    mat ma = {
      { 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1 }, // 1
      { 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 }, // -1
      { 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 }, // 2
      { 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 }, // -2
      { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 }, // 4
      { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 }, // -4
      { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 }, // -8
    };
    mat mb;

    powmat(M, ma, n, mb);
    mi s = mb[0][0] - mi(2).pow(n - 1);
    printf("%d\n", (int)s);
  }

  return 0;
}
0