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問題 No.215 素数サイコロと合成数サイコロ (3-Hard)
ユーザー tko919tko919
提出日時 2020-03-30 15:19:42
言語 C++14
(gcc 13.2.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
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ソースコード

diff # 

#define _USE_MATH_DEFINES
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

//template
#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 ALL(v) (v).begin(),(v).end()
typedef long long int ll;
const int inf = 0x3fffffff; const ll INF = 0x1fffffffffffffff; const double eps=1e-12;
void tostr(ll x,string& res){while(x)res+=('0'+(x%10)),x/=10; reverse(ALL(res)); return;}
template<class T> inline bool chmax(T& a,T b){ if(a<b){a=b;return 1;}return 0; }
template<class T> inline bool chmin(T& a,T b){ if(a>b){a=b;return 1;}return 0; }
//template end

template<unsigned mod=1000000007>struct mint {
   unsigned val;
   static unsigned get_mod(){return mod;}
   unsigned inv() const{
      int tmp,a=val,b=mod,x=1,y=0;
      while(b)tmp=a/b,a-=tmp*b,swap(a,b),x-=tmp*y,swap(x,y);
      if(x<0)x+=mod; return x;
   }
   mint():val(0){}
   mint(ll x):val(x>=0?x%mod:mod+(x%mod)){}
   mint pow(ll t){mint res=1,b=*this; while(t){if(t&1)res*=b;b*=b;t>>=1;}return res;}
   mint& operator+=(const mint& x){if((val+=x.val)>=mod)val-=mod;return *this;}
   mint& operator-=(const mint& x){if((val+=mod-x.val)>=mod)val-=mod; return *this;}
   mint& operator*=(const mint& x){val=ll(val)*x.val%mod; return *this;}
   mint& operator/=(const mint& x){val=ll(val)*x.inv()%mod; return *this;}
   mint operator+(const mint& x)const{return mint(*this)+=x;}
   mint operator-(const mint& x)const{return mint(*this)-=x;}
   mint operator*(const mint& x)const{return mint(*this)*=x;}
   mint operator/(const mint& x)const{return mint(*this)/=x;}
   bool operator==(const mint& x)const{return val==x.val;}
   bool operator!=(const mint& x)const{return val!=x.val;}
}; using Mint=mint<>;
struct factorial {
   vector<Mint> Fact,Finv,Inv;
   factorial(int maxx){
      Fact.resize(maxx); Finv.resize(maxx); Inv.resize(maxx);
      Fact[0]=Fact[1]=Finv[0]=Finv[1]=Inv[1]=1; unsigned mod=Mint::get_mod();
      rep(i,2,maxx){
         Fact[i]=Fact[i-1]*i;
         Inv[i]=Inv[mod%i]*(mod-mod/i);
         Finv[i]=Finv[i-1]*Inv[i];
      }
   }
   Mint fact(int n,bool inv=0){if(inv)return Finv[n];else return Fact[n];}
   Mint inv(int n){return Inv[n];}
   Mint nPr(int n,int r){if(n<0||n<r||r<0)return Mint(0);else return Fact[n]*Finv[n-r];}
   Mint nCr(int n,int r){if(n<0||n<r||r<0)return Mint(0);else return Fact[n]*Finv[r]*Finv[n-r];}
};

template<typename T,unsigned p>struct NTT{
   vector<T> rt,irt;
   NTT(int lg=21){
      unsigned mod=T::get_mod();
      T prt=p; rt.resize(1<<lg,1); irt.resize(1<<lg,1);
      rep(w,0,lg){
         int mask=(1<<w)-1,t=(mod-1)>>w;
         T g=prt.pow(t),ig=prt.pow(mod-1-t);
         rep(i,0,mask){
            rt[mask+i+1]=g*rt[mask+i];
            irt[mask+i+1]=ig*irt[mask+i];
         }
      }
   }
   void ntt(vector<T>& f,bool inv=0){
      int n=f.size();
      if(inv){
         for(int i=1;i<n;i<<=1)for(int j=0;j<n;j+=i*2)rep(k,0,i){
            f[i+j+k]*=irt[i*2-1+k]; const T tmp=f[j+k]-f[i+j+k];
            f[j+k]+=f[i+j+k]; f[i+j+k]=tmp;
         }
         T mul=T(n).inv(); rep(i,0,n)f[i]*=mul;
      }else{
         for(int i=n>>1;i;i>>=1)for(int j=0;j<n;j+=i*2)rep(k,0,i){
            const T tmp=f[j+k]-f[i+j+k];
            f[j+k]+=f[i+j+k]; f[i+j+k]=tmp*rt[i*2-1+k];
         }
      }
   }
   vector<T> conv(vector<T> a,vector<T> b){
      int n=a.size()+b.size()-1,m=(n&(n-1)?1<<(32-__builtin_clz(n)):n);
      a.resize(m); b.resize(m); ntt(a); ntt(b);
      rep(i,0,m)a[i]*=b[i]; ntt(a,1); a.resize(n); return a; 
   }
};

using M1=mint<1045430273>; using M2=mint<1051721729>; using M3=mint<1053818881>;
NTT<mint<1045430273>,3> N1; NTT<mint<1051721729>,6> N2; NTT<mint<1053818881>,7> N3;
vector<Mint> conv(vector<Mint> a,vector<Mint> b){
   int n=a.size()+b.size()-1; vector<Mint> res(n); vector<int> aa,bb,vals[3];
   for(Mint x:a)aa.push_back(x.val); for(Mint x:b)bb.push_back(x.val);
   vector<M1> a1(ALL(aa)),b1(ALL(bb)),c1=N1.conv(a1,b1);
   vector<M2> a2(ALL(aa)),b2(ALL(bb)),c2=N2.conv(a2,b2);
   vector<M3> a3(ALL(aa)),b3(ALL(bb)),c3=N3.conv(a3,b3);
   for(M1 x:c1)vals[0].push_back(x.val);
   for(M2 x:c2)vals[1].push_back(x.val);
   for(M3 x:c3)vals[2].push_back(x.val);
   M2 r_12=175287122;
   M3 r_13=395182206,r_23=526909943,r_1323=461108887;
   Mint w1=1045430273; Mint w2=571989935;
   rep(i,0,n){
      ll a=vals[0][i];
      ll b=(vals[1][i]+M2::get_mod()-a)*r_12.val%M2::get_mod();
      ll c=((vals[2][i]+M3::get_mod()-a)*r_1323.val+
         (M3::get_mod()-b)*r_23.val)%M3::get_mod();
      res[i]=(a+b*w1.val+c*w2.val);
   } return res;
}

int a[]={2,3,5,7,11,13},b[]={4,6,8,9,10,12};
ll n; int m;
Mint dp[2][310][4000]; vector<Mint> g,gg;

vector<Mint> inv(vector<Mint> f){
   int n=f.size(); vector<Mint> res(1); res[0]=f[0].inv();
   for(int k=1;k<n;k<<=1){
      vector<Mint> ff(f); ff.resize(k*2);
      vector<Mint> sub(conv(conv(res,res),ff));
      sub.resize(k*2); res.resize(k*2);
      rep(i,0,k*2){res[i]*=2; res[i]-=sub[i];}
   } res.resize(n); return res;
}
vector<Mint> modg(vector<Mint> f){
   if(f.size()<g.size())return f;
   vector<Mint> ff=f; reverse(ALL(ff));
   ff=conv(gg,ff); ff.resize(f.size()-g.size()+1); reverse(ALL(ff));
   vector<Mint> sub(conv(g,ff));
   rep(i,0,f.size())f[i]-=sub[i];
   while(f.size()&&f.back()==0)f.pop_back();
   return f;
}
Mint ktms(ll t){
   gg=g; reverse(ALL(gg));
   while(gg.size()&&gg.back()==0)gg.pop_back(); gg=inv(gg);
   vector<Mint> ret({1}),mul({0,1});
   while(t){
      cerr<<t<<endl;
      if(t&1)ret=modg(conv(ret,mul));
      mul=modg(conv(mul,mul)); t>>=1;
   } Mint res; for(auto x:ret)res+=x; return res;
}

int main(){
   int p,c; cin>>n>>p>>c;
   m=p*13+c*12; dp[0][0][0]=dp[1][0][0]=1;
   rep(k,0,6)rep(i,0,p)rep(j,0,p*13-a[k]+1)if(dp[0][i][j]!=0)dp[0][i+1][j+a[k]]+=dp[0][i][j];
   rep(k,0,6)rep(i,0,c)rep(j,0,c*12-b[k]+1)if(dp[1][i][j]!=0)dp[1][i+1][j+b[k]]+=dp[1][i][j];
   m++; g.resize(m); rep(i,0,p*13+1)rep(j,0,c*12+1)g[i+j]+=dp[0][p][i]*dp[1][c][j];
   reverse(ALL(g)); for(auto& x:g)x*=-1; g.back()=1;
   Mint res=ktms(n+m-2); printf("%d\n",res.val);
   return 0;
}

//1000000000000000000 300 300->817328043
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