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問題 No.801 エレベーター
ユーザー shibh308shibh308
提出日時 2019-03-17 22:17:42
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
TLE  
実行時間 -
コード長 6,922 bytes
コンパイル時間 1,927 ms
コンパイル使用メモリ 211,744 KB
実行使用メモリ 13,708 KB
最終ジャッジ日時 2024-07-07 23:54:09
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using i64 = int64_t;

const i64 MOD = 1e9+7;

const i64 INF = 1e18+7;

// pythonのrangeのような範囲for文用のclass for(const auto& i : Range<>(10)) のように書く
template <typename T = i64>
struct Range{
    struct iterator{
        T value;
        const T step, last;
        const T& operator*(){return value;}
        iterator(T value, T step, T last) :
            value(value),
            step(step),
            last(last)
        {
        }
        iterator operator++(){value = step < static_cast<T>(0) ? max(value + step, last) : min(value + step, last); return *this;}
        bool operator!=(const iterator& x){return value != x.value;}
    };
    const T start, last, step;

    Range(const T start, const T last, const T step = static_cast<T>(1)) :
        start(start),
        last(last),
        step(step)
    {
    }

    Range(const T last) :
        start(0),
        last(last),
        step(1)
    {
    }

    iterator begin(){return iterator(start, step, last);}
    iterator end(){return iterator(last, step, last);}
};

// lambda式を用いた再帰
template <typename F>
struct FixPoint{
    const F _f;
    FixPoint(F&& f) : _f(forward<F>(f)){}

    template<typename... Types>
    decltype(auto) operator()(Types&&... args) const{
        return _f(*this, forward<Types>(args)...);
    }
};

template <typename F>
static decltype(auto) makeRec(F&& f){
    return FixPoint<F>(forward<F>(f));
}

// 多次元vectorの一斉初期化 makeVector<i64, 0>(a, b, ...)のように書く
template <typename T, T Value = T()>
vector<T> makeVector(size_t x){
    return vector<T>(x, T(Value));
}

template <typename T, T Value = T(), typename... Types>
auto makeVector(size_t x, Types... args){
    return vector<decltype(makeVector<T, Value>(args...))>(x, makeVector<T, Value>(args...));
}

// 最大値を更新し、更新できた時にはtrueを返す
template <typename T = i64>
bool chmax(T& a, T b){
    if(a < b){
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}

// 同様に最小値を更新する
template <typename T = i64>
bool chmin(T& a, T b){
    if(a > b){
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}

// 行数と変数名、値をclogに表示するデバッグ用print
#define dump(x) fprintf(stderr, "line =%4d, name =%7s , ", __LINE__, #x); clog << "value = " << x << endl;

// 同様の配列向けデバッグ用print
#define vecdump(x) fprintf(stderr, "line =%4d, name =%7s\n", __LINE__, #x); _dump_macro(x);

void _dump(int, string& x){
    clog << x << endl;
}

template <typename T>
void _dump(bool, T& x){
    clog << x << " ";
}

template <typename T, typename U = typename T::iterator>
void _dump(int, T& x){

    for(auto& elm : x)
        _dump(0, elm);

    clog << endl;
}

template <typename T>
void _dump_macro(T& x){
    _dump(0, x);
}

// input用の関数群
void _input(int, string& x){
    cin >> x;
}

template <typename T>
void _input(bool, T& x){
    cin >> x;
}

template <typename T, typename U = typename T::iterator>
void _input(int, T& x){

    for(auto& elm : x)
        _input(0, elm);
}

template <typename T>
void input_single(T& x){
    _input(0, x);
}

auto input(){}

template <typename T, typename... Types>
void input(T& value, Types&&... args){
    input_single(value);
    input(forward<Types>(args)...);
};

void _pararell_input(size_t){}

template <typename T, typename... Types>
void _pararell_input(size_t index, T& value, Types&&... args){
    input(value[index]);
    _pararell_input(index, forward<Types>(args)...);
}

template <typename... Types>
void pararell_input(size_t count, Types&&... args){
    for(const auto& i : Range<>(count))
        _pararell_input(i, forward<Types>(args)...);
}


struct Matrix{
    int h, w;
    vector<i64> v;

    Matrix(int h, int w) : h(h), w(w), v(h * w, 0){}

    Matrix(vector<vector<i64>> v_) : h(v_.size()), w(v_[0].size()), v(h * w){
        for(int i = 0; i < h; ++i)
            for(int j = 0; j < w; ++j)
                v[i * w + j] = v_[i][j];
    }

    static Matrix makeUnit(int n){
        Matrix mat(n, n);
        for(int i = 0; i < n; ++i)
            mat.at(i, i) = 1;
        return mat;
    }

    static Matrix modMul(const Matrix& a, const Matrix& b, const int mod = MOD){
        assert(a.w == b.h);
        Matrix ret(a.h, b.w);
        for(int i = 0; i < a.h; ++i)
            for(int k = 0; k < a.w; ++k)
                for(int j = 0; j < b.w; ++j)
                    ret.v[i * b.w + j] = (ret.v[i * b.w + j] + a.v[i * a.w + k] * b.v[k * b.w + j]) % mod;
        return ret;
    }

    i64& at(int i, int j){
        assert(0 <= i && i <= h && 0 <= j && j < w);
        return v[i * h + j];
    };

    Matrix pow(i64 x, const i64 mod = MOD){
        assert(h == w);
        auto mat = x & 1 ? *this : makeUnit(h);
        auto u = *this;
        while(u = modMul(u, u, mod), x >>= 1)
            if(x & 1)
                mat = modMul(mat, u, mod);
        return mat;
    }

    Matrix& operator+=(const Matrix& mat){
        assert(h == mat.h && w == mat.w);
        for(int i = 0; i < h * w; ++i)
            v[i] += mat.v[i];
        return *this;
    }

    Matrix& operator-=(const Matrix& mat){
        assert(h == mat.h && w == mat.w);
        for(int i = 0; i < h * w; ++i)
            v[i] -= mat.v[i];
        return *this;
    }

    Matrix& operator%=(const i64 mod){
        for(int i = 0; i < h * w; ++i)
            v[i] %= mod;
        return *this;
    }

    Matrix operator*(const Matrix& mat){
        assert(w == mat.h);
        Matrix ret(h, mat.w);
        for(int i = 0; i < h; ++i)
            for(int k = 0; k < w; ++k)
                for(int j = 0; j < mat.w; ++j)
                    ret.v[i * mat.w + j] += v[i * w + k] * mat.v[k * mat.w + j];
        return ret;
    }

    Matrix operator+(const Matrix& mat){return Matrix(*this) += mat;}
    Matrix operator-(const Matrix& mat){return Matrix(*this) -= mat;}
    Matrix operator%(const i64 mod){return Matrix(*this) %= mod;}
    Matrix& operator*=(const Matrix& mat){return *this = *this * mat;}
};

signed main(){

    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(false);
    cout << fixed << setprecision(20);

    int n, m, k;
    input(n, m, k);

    auto v = makeVector<i64, 0>(n, n);

    for(const auto& _ : Range<>(m)){
        int x, y;
        input(x, y);
        --x;
        ++v[x][x];
        if(y == n)
            continue;
        --v[x][y];
        --v[y][x];
        ++v[y][y];
    }
    for(const auto& i : Range<>(n))
        for(const auto& j : Range<>(n - 1))
            v[i][j + 1] += v[i][j];
    for(const auto& j : Range<>(n))
        for(const auto& i : Range<>(n - 1))
            v[i + 1][j] += v[i][j];

    Matrix mat(v);
    Matrix target(n, 1);
    target.at(0, 0) = 1;
    auto p = mat.pow(k);
    auto mul = p * target;
    cout << mul.v[n - 1] << endl;

}
0