結果

問題 No.950 行列累乗
ユーザー maspymaspy
提出日時 2019-12-13 23:11:00
言語 Python3
(3.12.2 + numpy 1.26.4 + scipy 1.12.0)
結果
RE  
実行時間 -
コード長 2,224 bytes
コンパイル時間 101 ms
コンパイル使用メモリ 13,056 KB
実行使用メモリ 44,800 KB
最終ジャッジ日時 2024-06-27 20:36:39
合計ジャッジ時間 34,510 ms
ジャッジサーバーID
（参考情報） 		judge2 / judge3
このコードへのチャレンジ
（要ログイン）

テストケース

テストケース表示
入力 結果 実行時間
実行使用メモリ
testcase_00 RE -
testcase_01 RE -
testcase_02 RE -
testcase_03 RE -
testcase_04 AC 570 ms
44,416 KB
testcase_05 RE -
testcase_06 RE -
testcase_07 RE -
testcase_08 RE -
testcase_09 RE -
testcase_10 RE -
testcase_11 RE -
testcase_12 RE -
testcase_13 RE -
testcase_14 RE -
testcase_15 RE -
testcase_16 RE -
testcase_17 RE -
testcase_18 RE -
testcase_19 RE -
testcase_20 RE -
testcase_21 RE -
testcase_22 RE -
testcase_23 RE -
testcase_24 RE -
testcase_25 RE -
testcase_26 RE -
testcase_27 RE -
testcase_28 RE -
testcase_29 RE -
testcase_30 RE -
testcase_31 RE -
testcase_32 RE -
testcase_33 RE -
testcase_34 RE -
testcase_35 RE -
testcase_36 RE -
testcase_37 RE -
testcase_38 RE -
testcase_39 RE -
testcase_40 RE -
testcase_41 RE -
testcase_42 RE -
testcase_43 RE -
testcase_44 RE -
testcase_45 RE -
testcase_46 RE -
testcase_47 RE -
testcase_48 RE -
testcase_49 RE -
testcase_50 RE -
testcase_51 RE -
testcase_52 RE -
testcase_53 RE -
testcase_54 AC 507 ms
44,152 KB
testcase_55 AC 506 ms
44,536 KB
testcase_56 RE -
testcase_57 RE -
testcase_58 AC 502 ms
44,416 KB
testcase_59 RE -
testcase_60 RE -
権限があれば一括ダウンロードができます

ソースコード

diff # 

import sys
read = sys.stdin.buffer.read
readline = sys.stdin.buffer.readline
readlines = sys.stdin.buffer.readlines

import numpy as np
import itertools

MOD = int(readline())
data = list(map(int,read().split()))

A = np.int64(data[:4]).reshape(2,2)
B = np.int64(data[4:]).reshape(2,2)

def make_power_mat(A, L, MOD=MOD):
    N = A.shape[0]
    assert A.shape == (N,N)
    B = L.bit_length()
    x = np.empty((1<<B,N,N), np.int64)
    x[0] = np.eye(N,dtype=np.int64)
    X = A.copy()
    for n in range(B):
        for i,j in itertools.product(range(N),repeat=2):
            x[1<<n:1<<(n+1),i,j] = (x[:1<<n,i,:] * X[:,j] % MOD).sum(axis=1) % MOD
        Y = X.copy()
        for i,j in itertools.product(range(N),repeat=2):
            X[i,j] = (Y[i,:] * Y[:,j] % MOD).sum() % MOD
    return x[:L]

def make_power(a, L, MOD=MOD):
    B = L.bit_length()
    x = np.empty((1<<B), np.int64)
    x[0] = 1
    for n in range(B):
        x[1<<n:1<<(n+1)] = x[:1<<n] * a % MOD
        a *= a; a %= MOD
    return x[:L]

def BSGS(a,b,MOD):
    assert a != 0
    M = int(MOD ** .5 + 100)
    c = pow(a,M,MOD)
    d = pow(a,MOD-2,MOD)
    print(c,d,M)
    B = make_power(d,M,MOD)
    G = make_power(c,M,MOD)
    I = np.in1d(G, b * B % MOD)
    if not I.any():
        return -1
    q = np.where(I)[0][0]
    r = np.where(b * B % MOD == G[q])[0][0]
    return q * M + r

def solve_naive(A,B,MOD):
    X = np.int64([[1,0],[0,1]])
    for n in range(1,10**4):
        X = np.dot(X,A) % MOD
        if (X == B).all():
            return n
    return -1

def solve(A,B,MOD):
    if MOD == 2:
        return solve_naive(A,B,MOD)
    detA = (A[0,0]*A[1,1] - A[1,0]*A[0,1]) % MOD
    detB = (B[0,0]*B[1,1] - B[1,0]*B[0,1]) % MOD
    trA = (A[0,0] + A[1,1]) % MOD
    if detA == 0 and trA == 0:
        # べき零
        if (A == B).all():
            return 1
        if (B == 0).all():
            return 2
        return -1
    if detA == 0:
        # A^n = t^{n-1}A
        I,J = np.where(A != 0); i = I[0]; j = J[0]
        a = A[i,j]; b = B[i,j]
        k = b * pow(int(a),MOD-2,MOD) % MOD
        assert a * k % MOD == b
        n = BGSG(trA,k,MOD)
        return -1 if n == -1 else n + 1
    raise Exception

print(solve(A,B,MOD))
0