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問題 No.213 素数サイコロと合成数サイコロ (3-Easy)
ユーザー ぴろずぴろず
提出日時 2015-05-25 13:58:18
言語 Java21
(openjdk 21)
結果
AC  
実行時間 615 ms / 3,000 ms
コード長 4,378 bytes
コンパイル時間 2,377 ms
コンパイル使用メモリ 80,216 KB
実行使用メモリ 66,928 KB
最終ジャッジ日時 2023-09-20 13:00:30
合計ジャッジ時間 4,710 ms
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（参考情報） 		judge15 / judge11
このコードへのチャレンジ（β）

テストケース

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入力 結果 実行時間
実行使用メモリ
testcase_00 AC 613 ms
66,512 KB
testcase_01 AC 615 ms
66,928 KB
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ソースコード

diff # 

package no213;

import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static int[] d1 = { 2, 3, 5, 7, 11, 13 };
	public static int[] d2 = { 4, 6, 8, 9, 10, 12 };
	public static long MOD = 1000000007;
	public static int MAX = 251;

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		long n = sc.nextLong();
		int p = sc.nextInt();
		int c = sc.nextInt();
		int[] deme1 = deme(d1, p);
		int[] deme2 = deme(d2, c);
		int[] deme = new int[MAX];
		for (int i = 0; i < MAX; i++) {
			for (int j = 0; j < MAX - i; j++) {
				deme[i + j] += deme1[i] * deme2[j];
			}
		}
		// System.out.println("hoge");
		long[][] a = new long[MAX][MAX];
		for (int i = 0; i < MAX - 1; i++) {
			a[i][i + 1] = 1;
		}
		for (int i = 1; i < MAX; i++) {
			a[i - 1][0] = deme[i];
		}
		MatrixMod A = new MatrixMod(a);
		// System.out.println(A);
		long[] x = new long[MAX];
		x[0] = 1;
		MatrixMod X = MatrixMod.vector(x);
		MatrixMod B = A.fastPow(n).multiply(X);
		long ans = 0;
		for (int i = 0; i < MAX; i++) {
			ans = (ans + B.e[i][0]) % MOD;
		}
		System.out.println(ans);
	}

	public static int[] deme(int[] d, int num) {
		if (num == 0) {
			int[] ret = new int[MAX];
			ret[0] = 1;
			return ret;
		}
		int[] ret = new int[MAX];
		int[] p = new int[num];
		LOOP: while (true) {
			int sum = 0;
			for (int i = 0; i < num; i++) {
				sum += d[p[i]];
			}
			ret[sum]++;
			for (int i = 0; i < num; i++) {
				p[i]++;
				if (p[i] >= 6) {
					if (i == num - 1) {
						break LOOP;
					}
					p[i] = 0;
				} else {
					break;
				}
			}
			for (int i = num - 1; i >= 1; i--) {
				if (p[i] > p[i - 1]) {
					p[i - 1] = p[i];
				}
			}
		}
		return ret;
	}

}

class MatrixMod {
	public static long MOD = Main.MOD;
	long[][] e;
	int n, m;

	public MatrixMod(long[][] e) {
		this.e = e;
		this.n = e.length;
		this.m = e[0].length;
	}

	public static MatrixMod identity(int n) {
		long[][] e = new long[n][n];
		for (int i = 0; i < n; i++)
			e[i][i] = 1;
		return new MatrixMod(e);
	}

	public static MatrixMod zero(int n, int m) {
		return new MatrixMod(new long[n][m]);
	}

	public static MatrixMod vector(long[] v) {
		long[][] e = new long[v.length][1];
		for (int i = 0; i < v.length; i++)
			e[i][0] = v[i];
		return new MatrixMod(e);
	}

	public MatrixMod add(MatrixMod b) {
		long[][] c = new long[n][m];
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				c[i][j] = e[i][j] + b.e[i][j];
				if (c[i][j] >= MOD) {
					c[i][j] -= MOD;
				}
			}
		}
		return new MatrixMod(c);
	}

	public MatrixMod multiply(long k) {
		k = (k % MOD + MOD) % MOD;
		long[][] c = new long[n][m];
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				c[i][j] = e[i][j] * k % MOD;
			}
		}
		return new MatrixMod(c);
	}

	public MatrixMod multiply(MatrixMod b) {
		long[][] c = new long[n][b.m];
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < b.m; j++) {
				for (int k = 0; k < m; k++) {
					c[i][j] = (c[i][j] + e[i][k] * b.e[k][j]) % MOD;
				}
			}
		}
		return new MatrixMod(c);
	}

	public MatrixMod pow(long exp) {
		MatrixMod ret = identity(n);
		MatrixMod x = this;
		while (exp > 0) {
			if ((exp & 1) != 0) {
				ret = ret.multiply(x);
			}
			x = x.multiply(x);
			exp >>>= 1;
		}
		return ret;
	}

	/*
	 * | a 1 0 0 |
	 * | b 0 1 0 |
	 * | c 0 0 1 |
	 * | d 0 0 0 |
	 */
	public MatrixMod fastPow(long exp) {
		MatrixMod u = MatrixMod.zero(n, 1);
		u.e[n-1][0] = 1;
		MatrixMod X = this;
		while(exp > 0) {
			if ((exp & 1) != 0) {
				u = X.multiply(u);
			}
			MatrixMod a = MatrixMod.zero(n, 1);
			for(int i=0;i<n;i++) {
				a.e[i][0] = X.e[i][n-1];
			}
			a = X.multiply(a);
			X = construct(a);
			exp >>>= 1;
		}
		return construct(u);
	}
	private MatrixMod construct(MatrixMod u) {
		MatrixMod X = MatrixMod.zero(n,n);
		for(int j=n-1;j>=0;j--) {
			for(int i=0;i<n;i++) {
				X.e[i][j] = u.e[i][0];
			}
			long[][] v = new long[n][1];
			for(int i=0;i<n;i++) {
				v[i][0] = (e[i][0] * u.e[0][0] + (i == n - 1 ? 0 : u.e[i+1][0])) % MOD;
			}
			u = new MatrixMod(v);
		}
		return X;
	}

	public String toString() {
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		int n2 = Math.min(100, n);
		int m2 = Math.min(100, m);
		for (int i = 0; i < n2; i++) {
			for (int j = 0; j < m2; j++) {
				if (j > 0) {
					sb.append(' ');
				}
				sb.append(e[i][j]);
			}
			sb.append('\n');
		}
		return sb.toString();
	}
}
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