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問題 No.1073 無限すごろく
ユーザー first_vilfirst_vil
提出日時 2020-06-06 11:22:30
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 6,003 bytes
コンパイル時間 3,550 ms
コンパイル使用メモリ 209,988 KB
実行使用メモリ 4,384 KB
最終ジャッジ日時 2023-08-24 23:50:38
合計ジャッジ時間 4,116 ms
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ソースコード

diff # 

//四則演算 #pragma GCC target("avx")
//並列計算 #pragma GCC optimize("O3")
//条件分岐を減らす #pragma GCC optimize("unroll-loops")
//浮動小数点演算 #pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4,popcnt,abm,mmx,avx,tune=native")
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;
using ld = long double;
using VI = vector<int>;
using VL = vector<ll>;
using VS = vector<string>;
template<class T> using PQ = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>;
#define FOR(i,a,n) for(int i=(a);i<(n);++i)
#define eFOR(i,a,n) for(int i=(a);i<=(n);++i)
#define rFOR(i,a,n) for(int i=(n)-1;i>=(a);--i)
#define erFOR(i,a,n) for(int i=(n);i>=(a);--i)
#define each(i, a) for(auto &i : a)
#define SORT(i) sort(i.begin(),i.end())
#define rSORT(i) sort(i.rbegin(),i.rend())
#define fSORT(i,a) sort(i.begin(),i.end(),a)
#define all(i) i.begin(),i.end()
#define out(y,x) ((y)<0||h<=(y)||(x)<0||w<=(x))
#define line cout << "-----------------------------\n" 
#define ENDL(i,n) ((i) == (n) - 1 ? "\n" : " ")
constexpr ll INF = 1000000000;
constexpr ll LLINF = 1LL << 60;
constexpr ll mod = 1000000007;
constexpr ll MOD = 998244353;
constexpr ld eps = 1e-10;
constexpr ld pi = 3.1415926535897932;
template<class T>inline bool chmax(T& a, const T& b) { if (a < b) { a = b; return true; }return false; }
template<class T>inline bool chmin(T& a, const T& b) { if (a > b) { a = b; return true; }return false; }
inline void init() { cin.tie(nullptr); cout.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(15); }
template<class T>inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { for (auto& a : v)is >> a; return is; }
template<class T>inline istream& operator>>(istream& is, deque<T>& v) { for (auto& a : v)is >> a; return is; }
template<class T, class U>inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; }
template<class T>inline vector<T> vec(size_t a) { return vector<T>(a); }
template<class T>inline vector<T> defvec(T def, size_t a) { return vector<T>(a, def); }
template<class T, class... Ts>inline auto vec(size_t a, Ts... ts) { return vector<decltype(vec<T>(ts...))>(a, vec<T>(ts...)); }
template<class T, class... Ts>inline auto defvec(T def, size_t a, Ts... ts) { return vector<decltype(defvec<T>(def, ts...))>(a, defvec<T>(def, ts...)); }
template<class T>inline void print(const T& a) { cout << a << "\n"; }
template<class T, class... Ts>inline void print(const T& a, const Ts&... ts) { cout << a << " "; print(ts...); }
template<class T>inline void print(const vector<T>& v) { for (int i = 0; i < v.size(); ++i)cout << v[i] << (i == v.size() - 1 ? "\n" : " "); }
template<class T>inline void print(const vector<vector<T>>& v) { for (auto& a : v)print(a); }
inline string reversed(const string& s) { string t = s; reverse(all(t)); return t; }

template<int modulo> struct ModInt {
    int x;

    ModInt() : x(0) {}
    ModInt(long long y) : x(y >= 0 ? y % modulo : (modulo - (-y) % modulo) % modulo) {}

    ModInt& operator+=(const ModInt& p) {
        if ((x += p.x) >= modulo) x -= modulo;
        return *this;
    }
    ModInt& operator-=(const ModInt& p) {
        if ((x += modulo - p.x) >= modulo) x -= modulo;
        return *this;
    }
    ModInt& operator*=(const ModInt& p) {
        x = (int)(1LL * x * p.x % modulo);
        return *this;
    }
    ModInt& operator/=(const ModInt& p) {
        *this *= p.inverse();
        return *this;
    }

    ModInt operator-() const { return ModInt(-x); }
    ModInt operator+(const ModInt& p) const { return ModInt(*this) += p; }
    ModInt operator-(const ModInt& p) const { return ModInt(*this) -= p; }
    ModInt operator*(const ModInt& p) const { return ModInt(*this) *= p; }
    ModInt operator/(const ModInt& p) const { return ModInt(*this) /= p; }

    bool operator==(const ModInt& p) const { return x == p.x; }
    bool operator!=(const ModInt& p) const { return x != p.x; }

    ModInt inverse() const {
        int a = x, b = modulo, u = 1, v = 0, t;
        while (b > 0) {
            t = a / b;
            a -= t * b;
            swap(a, b);
            u -= t * v;
            swap(u, v);
        }
        return ModInt(u);
    }

    ModInt pow(int e) {
        long long a = 1, p = x;
        while (e > 0) {
            if (e % 2 == 0) { p = (p * p) % modulo; e /= 2; }
            else { a = (a * p) % modulo; e--; }
        }
        return ModInt(a);
    }

    friend ostream& operator<<(ostream& os, const ModInt<modulo>& p) {
        return os << p.x;
    }
    friend istream& operator>>(istream& is, ModInt<modulo>& a) {
        long long x;
        is >> x;
        a = ModInt<modulo>(x);
        return (is);
    }
};
using modint = ModInt<mod>;

struct matrix {
    int n, m;
    vector<vector<modint>> dat;
    matrix(const vector<vector<modint>>& _a) : dat(_a) {
        n = dat.size(), m = dat.front().size();
    }
    matrix(const int& _n, const int& _m) : n(_n), m(_m) {
        dat = vec<modint>(n, m);
    }
    matrix() {}

    matrix operator*=(const matrix& a) {
        assert(m == a.n);
        matrix ret(vec<modint>(n, a.m));
        FOR(i, 0, n)FOR(k, 0, m)FOR(j, 0, a.m) {
            ret[i][j] += dat[i][k] * a.dat[k][j];
        }
        return *this = ret;
    }
    matrix operator*(const matrix& a) { return matrix(*this) *= a; }

    matrix pow(ll k) const {
        assert(n == m);
        matrix ret(vec<modint>(n, n)), a(dat);
        FOR(i, 0, n)ret[i][i] = 1;
        for (; 0 < k; k >>= 1) {
            if (k & 1)ret *= a;
            a *= a;
        }
        return ret;
    }

    modint sum() const {
        modint ret = 0;
        FOR(i, 0, n)FOR(j, 0, m) {
            ret += dat[i][j];
        }
        return ret;
    }

    vector<modint>& operator[](int i) { return dat[i]; }
};

int main() {
    init();

    ll n; cin >> n;
    matrix a(vec<modint>(6, 6));
    a[0].assign(6, modint(6).inverse());
    FOR(i, 0, 5)a[i + 1][i] = 1;
    print(a.pow(n)[0][0]);

    return 0;
}
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