#478436 (C++14) No.1050 Zero (Maximum)

• 問題: No.1050 Zero (Maximum)
• ユーザー: tsutaj
• 提出日時: 2020-05-08 21:47:56
• 言語: C++14 (gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
• 結果: AC
• 実行時間: 21 ms / 2,000 ms
• コード長: 5,979 bytes
• コンパイル時間: 1,061 ms
• コンパイル使用メモリ: 112,316 KB
• 実行使用メモリ: 6,944 KB
• 最終ジャッジ日時: 2024-07-04 00:26:20
• 合計ジャッジ時間: 1,783 ms
• ジャッジサーバーID （参考情報）: judge2 / judge3

入力	結果	実行時間; 実行使用メモリ
testcase_00	AC	2 ms; 6,816 KB
testcase_01	AC	2 ms; 6,940 KB
testcase_02	AC	6 ms; 6,940 KB
testcase_03	AC	4 ms; 6,940 KB
testcase_04	AC	14 ms; 6,944 KB
testcase_05	AC	14 ms; 6,944 KB
testcase_06	AC	6 ms; 6,940 KB
testcase_07	AC	9 ms; 6,944 KB
testcase_08	AC	2 ms; 6,940 KB
testcase_09	AC	5 ms; 6,940 KB
testcase_10	AC	17 ms; 6,940 KB
testcase_11	AC	13 ms; 6,940 KB
testcase_12	AC	1 ms; 6,940 KB
testcase_13	AC	2 ms; 6,940 KB
testcase_14	AC	1 ms; 6,940 KB
testcase_15	AC	2 ms; 6,940 KB
testcase_16	AC	19 ms; 6,940 KB
testcase_17	AC	21 ms; 6,944 KB

ソースコード

// #define _GLIBCXX_DEBUG // for STL debug (optional)
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#include <deque>
#include <list>
#include <queue>
#include <stack>
#include <vector>
#include <utility>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <set>
#include <complex>
#include <cmath>
#include <limits>
#include <cfloat>
#include <climits>
#include <ctime>
#include <cassert>
#include <numeric>
#include <fstream>
#include <functional>
#include <bitset>
using namespace std;
using ll = long long int;
using int64 = long long int;
 
template<typename T> void chmax(T &a, T b) {a = max(a, b);}
template<typename T> void chmin(T &a, T b) {a = min(a, b);}
template<typename T> void chadd(T &a, T b) {a = a + b;}
 
int dx[] = {0, 0, 1, -1};
int dy[] = {1, -1, 0, 0};
const int INF = 1LL << 29;
const ll LONGINF = 1LL << 60;
const ll MOD = 1000000007LL;

// ModInt begin

using ll = long long;
template<ll mod>
struct ModInt {
    ll v;
    ll mod_pow(ll x, ll n) const {
        return (!n) ? 1 : (mod_pow((x*x)%mod,n/2) * ((n&1)?x:1)) % mod;
    }
    ModInt(ll a = 0) : v((a %= mod) < 0 ? a + mod : a) {}
    ModInt operator+ ( const ModInt& b ) const {
        return (v + b.v >= mod ? ModInt(v + b.v - mod) : ModInt(v + b.v));
    }
    ModInt operator- () const {
        return ModInt(-v);
    }
    ModInt operator- ( const ModInt& b ) const {
        return (v - b.v < 0 ? ModInt(v - b.v + mod) : ModInt(v - b.v));
    }
    ModInt operator* ( const ModInt& b ) const {return (v * b.v) % mod;}
    ModInt operator/ ( const ModInt& b ) const {return (v * mod_pow(b.v, mod-2)) % mod;}
    
    bool operator== ( const ModInt &b ) const {return v == b.v;}
    bool operator!= ( const ModInt &b ) const {return !(*this == b); }
    ModInt& operator+= ( const ModInt &b ) {
        v += b.v;
        if(v >= mod) v -= mod;
        return *this;
    }
    ModInt& operator-= ( const ModInt &b ) {
        v -= b.v;
        if(v < 0) v += mod;
        return *this;
    }
    ModInt& operator*= ( const ModInt &b ) {
        (v *= b.v) %= mod;
        return *this;
    }
    ModInt& operator/= ( const ModInt &b ) {
        (v *= mod_pow(b.v, mod-2)) %= mod;
        return *this;
    }
    ModInt pow(ll x) { return ModInt(mod_pow(v, x)); }
    // operator int() const { return int(v); }
    // operator long long int() const { return v; }
};

template<ll mod>
ModInt<mod> pow(ModInt<mod> n, ll k) {
    return ModInt<mod>(n.mod_pow(n.v, k));
}

template<ll mod>
ostream& operator<< (ostream& out, ModInt<mod> a) {return out << a.v;}
template<ll mod>
istream& operator>> (istream& in, ModInt<mod>& a) {
    in >> a.v;
    return in;
}

// ModInt end

using mint = ModInt<MOD>;

// 行列ライブラリ

// size(): 行数を返す (列数は mat[0].size() で)
// 演算子: 複合代入 (+=, *=, -=), 単項 (-), 二項 (+, -, *, ==)
// eigen(N): N*N 単位行列を返す
// pow(mat, k): mat の k 乗を返す

template <typename T>
struct Matrix {
    vector< vector<T> > mat;
    Matrix() {}
    Matrix(int h, int w, T val = T(0)) : mat(h, vector<T>(w, val)) {}
    size_t size() const { return mat.size(); }
    const vector<T>& operator[](int i) const { return mat[i]; }
    vector<T>& operator[](int i) { return mat[i]; }

    Matrix<T> &operator+=(const Matrix<T>& rhs) {
        assert(mat.size() == rhs.size());
        assert(mat[0].size() == rhs[0].size());
        for(size_t i=0; i<mat.size(); i++) {
            for(size_t j=0; j<mat[0].size(); j++) {
                mat[i][j] += rhs[i][j];
            }
        }
        return *this;
    }

    Matrix<T> operator-() const {
        Matrix<T> res(*this);
        for(size_t i=0; i<res.size(); i++) {
            for(size_t j=0; j<res[0].size(); j++) {
                res[i][j] *= T(-1);
            }
        }
        return res;
    }

    Matrix<T>& operator-=(const Matrix<T>& rhs) {
        return (Matrix<T>(*this) += -rhs);
    }

    Matrix<T>& operator*=(const Matrix<T>& rhs) {
        assert(mat[0].size() == rhs.size());
        size_t H = mat.size(), W = rhs[0].size(), C = rhs.size();
        Matrix<T> res(H, W);
        for(size_t i=0; i<H; i++) {
            for(size_t j=0; j<W; j++) {
                for(size_t k=0; k<C; k++) {
                    res[i][j] += mat[i][k] * rhs[k][j];
                }
            }
        }
        this->mat = res.mat;
        return *this;
    }

    Matrix<T> operator+(const Matrix<T>& rhs) {
        return (Matrix<T>(*this) += rhs);
    }

    Matrix<T> operator*(const Matrix<T>& rhs) {
        return (Matrix<T>(*this) *= rhs);
    }

    Matrix<T> operator-(const Matrix<T> &rhs) {
        return (Matrix<T>(*this) -= rhs);
    }

    bool operator==(const Matrix<T> &rhs) const {
        return this->mat == rhs.mat;
    }
    bool operator!=(const Matrix<T> &rhs) const {
        return !(*this == rhs);
    }
};

template <typename T>
Matrix<T> eigen(size_t N) {
    Matrix<T> res(N, N, 0);
    for(size_t i=0; i<N; i++) res[i][i] = T(1);
    return res;
}

template <typename T>
Matrix<T> pow(Matrix<T> mat, long long int k) {
    Matrix<T> res = eigen<T>(mat.size());
    for(; k>0; k>>=1) {
        if(k & 1) res *= mat;
        mat *= mat;
    }
    return res;
}

template <typename T>
ostream& operator<< (ostream& out, Matrix<T> mat) {
    int H = mat.size(), W = mat[0].size();
    out << "[" << endl;
    for(int i=0; i<H; i++) {
        out << "  [ ";
        for(int j=0; j<W; j++) out << mat[i][j] << " ";
        out << "]" << endl;
    }
    out << "]" << endl;
    return out;
}

using Mat = Matrix<mint>;

int main() {
    ll M, K; scanf("%lld%lld", &M, &K);
    Mat mat(M, M);
    for(int v0=0; v0<M; v0++) {
        for(int i=0; i<M; i++) {
            int v1 = (v0 + i) % M;
            mat[v1][v0] += mint(1);

            int v2 = (v0 * i) % M;
            mat[v2][v0] += mint(1);
        }
    }

    mat = pow(mat, K);
    cout << mat[0][0] << endl;
    return 0;
}