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問題 No.1073 無限すごろく
コンテスト
ユーザー koyopro
提出日時 2020-06-06 10:45:04
言語 C++11（廃止可能性あり）
(gcc 13.3.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 3,318 bytes
コンパイル時間 1,973 ms
コンパイル使用メモリ 159,220 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-12-23 08:49:25
合計ジャッジ時間 2,350 ms
ジャッジサーバーID
（参考情報） 		judge3 / judge4
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ファイルパターン 結果
sample AC * 3
other AC * 30
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ソースコード

diff # 

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
#define int long long
#define FOR(i, a, b) for(int i=(a);i<(b);i++)
#define RFOR(i, a, b) for(int i=(b-1);i>=(a);i--)
#define REP(i, n) for(int i=0; i<(n); i++)
#define RREP(i, n) for(int i=(n-1); i>=0; i--)
#define REP1(i, n) for(int i=1; i<=(n); i++)
#define RREP1(i, n) for(int i=(n); i>=1; i--)
#define ALL(a) (a).begin(),(a).end()
#define UNIQUE_SORT(l) sort(ALL(l)); l.erase(unique(ALL(l)), l.end());
#define CONTAIN(a, b) find(ALL(a), (b)) != (a).end()
#define out(...) printf(__VA_ARGS__)
#define chmax(a,b) a = max(a,b)
#define chmin(a,b) a = min(a,b)
#if DEBUG
#define debug(...) printf(__VA_ARGS__)
#else
#define debug(...) /* ... */
#endif

void solve();
signed main()
{
#if DEBUG
    std::ifstream in("input.txt");
    std::cin.rdbuf(in.rdbuf());
#endif
    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(false);
    solve();
    return 0;
}

/*================================*/
#if DEBUG
#define SIZE 6
#else
#define SIZE 6
#endif

int N;

template<int MOD> struct ModInt {
    static const int Mod = MOD; unsigned x; ModInt() : x(0) { }
    ModInt(signed sig) { x = sig < 0 ? sig % MOD + MOD : sig % MOD; }
    ModInt(signed long long sig) { x = sig < 0 ? sig % MOD + MOD : sig % MOD; }
    int get() const { return (int)x; }
    ModInt &operator+=(ModInt that) { if ((x += that.x) >= MOD) x -= MOD; return *this; }
    ModInt &operator-=(ModInt that) { if ((x += MOD - that.x) >= MOD) x -= MOD; return *this; }
    ModInt &operator*=(ModInt that) { x = (unsigned long long)x * that.x % MOD; return *this; }
    ModInt &operator/=(ModInt that) { return *this *= that.inverse(); }
    ModInt operator+(ModInt that) const { return ModInt(*this) += that; }
    ModInt operator-(ModInt that) const { return ModInt(*this) -= that; }
    ModInt operator*(ModInt that) const { return ModInt(*this) *= that; }
    ModInt operator/(ModInt that) const { return ModInt(*this) /= that; }
    ModInt inverse() const { long long a = x, b = MOD, u = 1, v = 0;
        while (b) { long long t = a / b; a -= t * b; std::swap(a, b); u -= t * v; std::swap(u, v); }
        return ModInt(u); }
    bool operator==(ModInt that) const { return x == that.x; }
    bool operator!=(ModInt that) const { return x != that.x; }
    ModInt operator-() const { ModInt t; t.x = x == 0 ? 0 : Mod - x; return t; }
};
template<int MOD> ostream& operator<<(ostream& st, const ModInt<MOD> a) { st << a.get(); return st; };
template<int MOD> ModInt<MOD> operator^(ModInt<MOD> a, unsigned long long k) {
    ModInt<MOD> r = 1; while (k) { if (k & 1) r *= a; a *= a; k >>= 1; } return r; }
typedef ModInt<1000000007> mint;

void matmul(mint a[SIZE][SIZE], mint b[SIZE][SIZE]) {
    mint tmp[SIZE][SIZE];
    REP(x,SIZE)REP(y,SIZE) tmp[x][y] = 0;
    REP(x,SIZE)REP(y,SIZE)REP(z,SIZE) (tmp[x][y] += a[x][z]*b[z][y]);
    REP(x,SIZE)REP(y,SIZE) a[x][y]=tmp[x][y];
}

void matmul(mint a[SIZE][SIZE], mint b[SIZE]) {
    mint tmp[SIZE];
    REP(i,SIZE) tmp[i]=0;
    REP(i,SIZE)REP(j,SIZE) tmp[i] += (a[i][j]*b[j]);
    REP(i,SIZE) b[i]=tmp[i];
}

mint a[SIZE][SIZE];
mint ans[SIZE]={0,0,0,0,0,1};
void solve() {
    cin>>N;
    REP(i,5) a[i][i+1]=mint(1);
    REP(i,SIZE) a[5][i] = mint(1)/6;
    REP(i,61) {
        if (N&(1LL<<i)) matmul(a, ans);
        matmul(a, a);
    }
    cout << ans[5] << endl;
}
0