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問題 No.658 テトラナッチ数列 Hard
ユーザー noriocnorioc
提出日時 2018-03-02 23:09:58
言語 D
(dmd 2.106.1)
結果
AC  
実行時間 1,086 ms / 2,000 ms
コード長 2,177 bytes
コンパイル時間 858 ms
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最終ジャッジ日時 2024-06-13 00:00:28
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ソースコード

diff # 

import std.algorithm;
import std.array;
import std.conv;
import std.math;
import std.range;
import std.stdio;
import std.string;
import std.typecons;

T read(T)() { return readln.chomp.to!T; }
T[] reads(T)() { return readln.split.to!(T[]); }
alias readint = read!int;
alias readints = reads!int;

int calc(long n) {
    assert(n > 0);
    if (n <= 3) return 0;
    if (n == 4) return 1;

    auto m = new Mat4x4([[1, 1, 1, 1],
                         [1, 0, 0, 0],
                         [0, 1, 0, 0],
                         [0, 0, 1, 0]]);
    const mod = 17;
    auto ret = m.pow(n - 1, mod);
    return ret.get(3, 0);
}

void main() {
    int q = readint;
    for (int i = 0; i < q; i++) {
        long n = read!long;
        int ans = calc(n);
        writeln(ans);
    }
}

class Mat4x4 {
    private const N = 4;
    private const int[][] _mat;

    this(const int[][] init) {
        assert(init.length == N);
        assert(init[0].length == init[1].length && init[0].length == N);

        _mat = init.dup;
    }

    int get(int r, int c) const {
        return _mat[r][c];
    }

    Mat4x4 mul(const Mat4x4 m, int mod) const {
        auto t = new int[][](N, N);

        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                int x = 0;
                for (int k = 0; k < N; k++) {
                    x = (x + (_mat[i][k] * m.get(k, j)) % mod) % mod;
                }
                t[i][j] = x;
            }
        }
        return new Mat4x4(t);
    }

    Mat4x4 copy() const {
        return new Mat4x4(_mat);
    }

    Mat4x4 pow(long k, int mod) const {
        assert(k > 0);
        if (k == 1) return this.copy();

        auto m = this.pow(k / 2, mod);
        return k % 2 == 0
            ? m.mul(m, mod)
            : this.mul(m.mul(m, mod), mod);
    }

    void dump() const {
        writeln(_mat[0][0], " ", _mat[0][1], " ", _mat[0][2], " ", _mat[0][3]);
        writeln(_mat[1][0], " ", _mat[1][1], " ", _mat[1][2], " ", _mat[1][3]);
        writeln(_mat[2][0], " ", _mat[2][1], " ", _mat[2][2], " ", _mat[2][3]);
        writeln(_mat[3][0], " ", _mat[3][1], " ", _mat[3][2], " ", _mat[3][3]);
    }
}
0