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問題 No.1073 無限すごろく
ユーザー beetbeet
提出日時 2020-06-05 21:38:31
言語 C++17
(gcc 13.2.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 3,280 bytes
コンパイル時間 1,872 ms
コンパイル使用メモリ 200,992 KB
実行使用メモリ 4,380 KB
最終ジャッジ日時 2023-08-22 14:39:40
合計ジャッジ時間 3,046 ms
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（参考情報） 		judge15 / judge12
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4,376 KB
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
template<typename T1,typename T2> inline void chmin(T1 &a,T2 b){if(a>b) a=b;}
template<typename T1,typename T2> inline void chmax(T1 &a,T2 b){if(a<b) a=b;}
using Int = long long;
const char newl = '\n';


template<typename T,T MOD = 1000000007>
struct Mint{
  static constexpr T mod = MOD;
  T v;
  Mint():v(0){}
  Mint(signed v):v(v){}
  Mint(long long t){v=t%MOD;if(v<0) v+=MOD;}

  Mint pow(long long k){
    Mint res(1),tmp(v);
    while(k){
      if(k&1) res*=tmp;
      tmp*=tmp;
      k>>=1;
    }
    return res;
  }

  static Mint add_identity(){return Mint(0);}
  static Mint mul_identity(){return Mint(1);}

  Mint inv(){return pow(MOD-2);}

  Mint& operator+=(Mint a){v+=a.v;if(v>=MOD)v-=MOD;return *this;}
  Mint& operator-=(Mint a){v+=MOD-a.v;if(v>=MOD)v-=MOD;return *this;}
  Mint& operator*=(Mint a){v=1LL*v*a.v%MOD;return *this;}
  Mint& operator/=(Mint a){return (*this)*=a.inv();}

  Mint operator+(Mint a) const{return Mint(v)+=a;}
  Mint operator-(Mint a) const{return Mint(v)-=a;}
  Mint operator*(Mint a) const{return Mint(v)*=a;}
  Mint operator/(Mint a) const{return Mint(v)/=a;}

  Mint operator-() const{return v?Mint(MOD-v):Mint(v);}

  bool operator==(const Mint a)const{return v==a.v;}
  bool operator!=(const Mint a)const{return v!=a.v;}
  bool operator <(const Mint a)const{return v <a.v;}

  static Mint comb(long long n,int k){
    Mint num(1),dom(1);
    for(int i=0;i<k;i++){
      num*=Mint(n-i);
      dom*=Mint(i+1);
    }
    return num/dom;
  }
};
template<typename T,T MOD> constexpr T Mint<T, MOD>::mod;
template<typename T,T MOD>
ostream& operator<<(ostream &os,Mint<T, MOD> m){os<<m.v;return os;}


template<typename R, size_t N>
struct SquareMatrix{
  typedef array<R, N> arr;
  typedef array<arr, N> mat;
  mat dat;

  SquareMatrix(){
    for(size_t i=0;i<N;i++)
      for(size_t j=0;j<N;j++)
        dat[i][j]=R::add_identity();
  }

  bool operator==(const SquareMatrix& a) const{
    return dat==a.dat;
  }

  size_t size() const{return N;}
  arr& operator[](size_t k){return dat[k];}
  const arr& operator[](size_t k) const {return dat[k];}

  static SquareMatrix add_identity(){return SquareMatrix();}
  static SquareMatrix mul_identity(){
    SquareMatrix res;
    for(size_t i=0;i<N;i++) res[i][i]=R::mul_identity();
    return res;
  }

  SquareMatrix operator*(const SquareMatrix &B) const{
    SquareMatrix res;
    for(size_t i=0;i<N;i++)
      for(size_t j=0;j<N;j++)
        for(size_t k=0;k<N;k++)
          res[i][j]=res[i][j]+(dat[i][k]*B[k][j]);
    return res;
  }

  SquareMatrix operator+(const SquareMatrix &B) const{
    SquareMatrix res;
    for(size_t i=0;i<N;i++)
      for(size_t j=0;j<N;j++)
        res[i][j]=dat[i][j]+B[i][j];
    return res;
  }

  SquareMatrix pow(long long n) const{
    SquareMatrix a=*this,res=mul_identity();
    while(n){
      if(n&1) res=res*a;
      a=a*a;
      n>>=1;
    }
    return res;
  }
};

//INSERT ABOVE HERE
signed main(){
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(0);

  using M = Mint<int>;
  using SM = SquareMatrix<M, 6>;
  SM A;
  for(int i=0;i<6;i++)
    for(int j=0;j<6;j++)
      A[i][j]=M(i==j+1);

  for(int i=0;i<6;i++)
    A[i][5]=M(1)/M(6);

  long long n;
  cin>>n;
  cout<<A.pow(n)[5][5]<<endl;
  return 0;
}
0