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問題 No.1073 無限すごろく
ユーザー yuto1115yuto1115
提出日時 2020-06-05 21:56:19
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 4,270 bytes
コンパイル時間 2,234 ms
コンパイル使用メモリ 208,964 KB
実行使用メモリ 4,384 KB
最終ジャッジ日時 2023-08-22 15:17:56
合計ジャッジ時間 3,287 ms
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（参考情報） 		judge14 / judge15
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4,380 KB
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4,376 KB
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4,376 KB
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4,376 KB
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
#define rrep(i,n) for (int i = (n)-1; i >= 0; i--)
#define rep2(i,s,n) for (int i = (s); i < (n); ++i)
#define all(a) a.begin(),a.end()
#define rall(a) a.rbegin(),a.rend()
#define pb push_back
#define eb emplace_back
#define vi vector<int>
#define vvi vector<vector<int>>
#define vl vector<ll>
#define vvl vector<vector<ll>>
#define vd vector<double>
#define vs vector<string>
#define vc vector<char>
#define vb vector<bool>
#define vp vector<P>
using namespace std;
using ll = long long;
using P = pair<int,int>;
using LP = pair<ll,ll>;
template<class S,class T> istream& operator>>(istream &is,pair<S,T> &p) { return is >> p.first >> p.second; }
template<class S,class T> ostream& operator<<(ostream &os,const pair<S,T> &p) { return os<<'{'<<p.first<<","<<p.second<<'}'; }
template<class T> istream& operator>>(istream &is,vector<T> &v) { for(T &t:v){is>>t;} return is; }
template<class T> ostream& operator<<(ostream &os,const vector<T> &v) { os<<'[';rep(i,v.size())os<<v[i]<<(i==v.size()-1?']':','); return os; }
void Yes(bool b) { cout << (b ? "Yes" : "No") << endl; }
void YES(bool b) { cout << (b ? "YES" : "NO") << endl; }
template<class T> bool chmin(T& a,T b) {if(a > b){a = b; return true;} return false;}
template<class T> bool chmax(T& a,T b) {if(a < b){a = b; return true;} return false;}
const int inf = 1001001001;
const ll linf = 1001001001001001001;

const int mod = 1000000007;
//const int mod = 998244353;
struct mint {
    ll x;
    mint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod){}
    mint operator-() const { return mint(-x);}
    mint& operator+=(const mint& a) { if ((x += a.x) >= mod) x -= mod; return *this;}
    mint& operator++() { return *this += mint(1); }
    mint& operator-=(const mint& a) { if ((x += mod-a.x) >= mod) x -= mod; return *this; }
    mint& operator--() { return *this -= mint(1); }
    mint& operator*=(const mint& a) { (x *= a.x) %= mod; return *this; }
    mint operator+(const mint& a) const { mint res(*this); return res+=a; }
    mint operator-(const mint& a) const { mint res(*this); return res-=a; }
    mint operator*(const mint& a) const { mint res(*this); return res*=a; }
    mint pow(ll t) const {
        mint res = mint(1),a(*this);
        while(t > 0) {
            if(t&1) res *= a;
            t >>= 1;
            a *= a;
        }
        return res;
    }
    // for prime mod
    mint inv() const { return pow(mod-2); }
    mint& operator/=(const mint& a) { return *this *= a.inv(); }
    mint operator/(const mint& a) const { mint res(*this); return res/=a; }
};
ostream& operator<<(ostream& os,const mint& m) { return os << m.x; }

template<typename T>
struct matrix {
    int h,w;
    vector<vector<T>> v;
    matrix(int h,int w,T t):h(h),w(w),v(vector<vector<T>>(h,vector<T>(w,t))) {}
    matrix(vector<vector<T>> v):v(v),h(v.size()),w(v[0].size()) {}
    matrix& operator+=(const matrix& a) { rep(i,h) rep(j,w) v[i][j] += a.v[i][j]; return *this; }
    matrix& operator*=(const int& k) { rep(i,h) rep(j,w) v[i][j] *= k; return *this; }
    matrix& operator-=(const matrix& a) { *this += a*(-1); return *this; }
    matrix operator+(const matrix& a) const { return res(*this) += a; }
    matrix operator*(const int& k) const { return res(*this) *= k; }
    matrix operator-(const matrix& a) const { return res(*this) -= a; }
    matrix operator*(const matrix& a) const {
        matrix res(h,a.w,0);
        rep(i,h) rep(j,a.h) rep(k,a.w) res.v[i][k] += v[i][j]*a.v[j][k];
        return res;
    }
    matrix& operator*=(const matrix& a) { return *this = *this*a; }
    matrix pow(ll t) const {
        matrix res(h,w,0),a(*this);
        rep(i,h) res.v[i][i] = 1;
        while(t > 0) {
            if(t&1) res *= a;
            t >>= 1;
            a *= a;
        }
        return res;
    }
};

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr); cout.tie(nullptr);
    ll n;
    cin >> n;
    mint m = 1;
    m /= 6;
    vector<vector<mint>> v(6,vector<mint>(6));
    rep(i,6) v[0][i] = m;
    rep(i,5) v[i+1][i] = 1;
    vector<vector<mint>> ori(6,vector<mint>(1,0));
    ori[0][0] = m;
    ori[1][0] = 1;
    matrix<mint> vm(v),orim(ori);
    matrix<mint> ans = vm.pow(n-1)*orim;
    cout << ans.v[0][0] << endl;
}
0