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問題 No.980 Fibonacci Convolution Hard
コンテスト
ユーザー はまやんはまやん
提出日時 2020-02-01 10:14:14
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
TLE  
実行時間 -
コード長 4,910 bytes
コンパイル時間 3,078 ms
コンパイル使用メモリ 207,872 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-08 21:40:52
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,a,b) for(int i=a;i<b;i++)
#define rrep(i,a,b) for(int i=a;i>=b;i--)
#define fore(i,a) for(auto &i:a)
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
//#pragma GCC optimize ("-O3")
using namespace std; void _main(); int main() { cin.tie(0); ios::sync_with_stdio(false); _main(); }
typedef long long ll; const int inf = INT_MAX / 2; const ll infl = 1LL << 60;
template<class T>bool chmax(T& a, const T& b) { if (a < b) { a = b; return 1; } return 0; }
template<class T>bool chmin(T& a, const T& b) { if (b < a) { a = b; return 1; } return 0; }
//---------------------------------------------------------------------------------------------------
// NTT
template<class T> T extgcd(T a, T b, T& x, T& y) { for (T u = y = 1, v = x = 0; a;) { T q = b / a; swap(x -= q * u, u); swap(y -= q * v, v); swap(b -= q * a, a); } return b; }
template<class T> T mod_inv(T a, T m) { T x, y; extgcd(a, m, x, y); return (m + x % m) % m; }
ll mod_pow(ll a, ll n, ll mod) { ll ret = 1; ll p = a % mod; while (n) { if (n & 1) ret = ret * p % mod; p = p * p % mod; n >>= 1; } return ret; }

template<int mod, int primitive_root>
class NTT {
public:
	int get_mod() const { return mod; }
	void _ntt(vector<ll>& a, int sign) {
		const int n = a.size();

		const int g = primitive_root; //g is primitive root of mod
		int h = (int)mod_pow(g, (mod - 1) / n, mod); // h^n = 1
		if (sign == -1) h = (int)mod_inv(h, mod); //h = h^-1 % mod

		int i = 0;
		for (int j = 1; j < n - 1; ++j) {
			for (int k = n >> 1; k > (i ^= k); k >>= 1);
			if (j < i) swap(a[i], a[j]);
	}

		for (int m = 1; m < n; m *= 2) {
			const int m2 = 2 * m;
			const ll base = mod_pow(h, n / m2, mod);

			ll w = 1;
			rep(x, 0, m) {
				for (int s = x; s < n; s += m2) {
					ll u = a[s];
					ll d = a[s + m] * w % mod;
					a[s] = u + d;
					if (a[s] >= mod) a[s] -= mod;
					a[s + m] = u - d;
					if (a[s + m] < 0) a[s + m] += mod;
				}
				w = w * base % mod;
			}
		}

		for (auto& x : a) if (x < 0) x += mod;
}
	void ntt(vector<ll>& input) {
		_ntt(input, 1);
	}
	void intt(vector<ll>& input) {
		_ntt(input, -1);
		const int n_inv = mod_inv((int)input.size(), mod);
		for (auto& x : input) x = x * n_inv % mod;
	}

	vector<ll> convolution(const vector<ll>& a, const vector<ll>& b) {
		int ntt_size = 1;
		while (ntt_size < a.size() + b.size()) ntt_size *= 2;

		vector<ll> _a = a, _b = b;
		_a.resize(ntt_size); _b.resize(ntt_size);

		ntt(_a);
		ntt(_b);

		rep(i, 0, ntt_size) {
			(_a[i] *= _b[i]) %= mod;
		}

		intt(_a);
		return _a;
	}
};

ll garner(vector<pair<int,int>> mr, int mod) {
	mr.emplace_back(mod, 0);

	int sz = mr.size();
	vector<ll> coffs(sz, 1);
	vector<ll> constants(sz, 0);
	
	rep(i, 0, sz - 1) {
		// coffs[i] * v + constants[i] == mr[i].second (mod mr[i].first)
		ll v = (mr[i].second - constants[i]) * mod_inv<ll>(coffs[i], mr[i].first) % mr[i].first;
		if (v < 0) v += mr[i].first;

		for (int j = i + 1; j < sz; j++) {
			(constants[j] += coffs[j] * v) %= mr[j].first;
			(coffs[j] *= mr[i].first) %= mr[j].first;
		}
	}
	return constants[sz - 1];
}

typedef NTT<167772161, 3> NTT_1;
typedef NTT<469762049, 3> NTT_2;
typedef NTT<1224736769, 3> NTT_3;

vector<ll> int32mod_convolution(vector<ll> a, vector<ll> b, int mod) {
	for (auto& x : a) x %= mod;
	for (auto& x : b) x %= mod;
	NTT_1 ntt1; NTT_2 ntt2; NTT_3 ntt3;
	auto x = ntt1.convolution(a, b);
	auto y = ntt2.convolution(a, b);
	auto z = ntt3.convolution(a, b);

	int sz = x.size();
	vector<ll> ret(sz);
	vector<pair<int,int>> mr(3);
	rep(i, 0, sz) {
		mr[0].first = ntt1.get_mod(), mr[0].second = (int)x[i];
		mr[1].first = ntt2.get_mod(), mr[1].second = (int)y[i];
		mr[2].first = ntt3.get_mod(), mr[2].second = (int)z[i];
		ret[i] = garner(mr, mod);
	}
	return ret;
}
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　　　　　 ∧＿∧ 　（´<_｀ ）　 Welcome to My Coding Space!
　　　　 （ ´_ゝ`）　/　 ⌒i     @hamayanhamayan0
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int p, Q;
int mo = 1000000007;
const int ma = 2010101;
//---------------------------------------------------------------------------------------------------
void _main() {
	cin >> p;

	vector<ll> v(ma, 0);

	v[2] = 1;
	rep(i, 3, ma) v[i] = (1LL * v[i - 1] * p + v[i - 2]) % 1000000007;
	
	auto ans = int32mod_convolution(v, v, 1000000007);

	cin >> Q;
	rep(_, 0, Q) {
		int q; cin >> q;
		printf("%lld\n", ans[q]);
	}
}
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