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問題 No.658 テトラナッチ数列 Hard
ユーザー tonegawatonegawa
提出日時 2020-08-17 14:16:03
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 1,099 ms / 2,000 ms
コード長 3,422 bytes
コンパイル時間 1,816 ms
コンパイル使用メモリ 135,104 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-11 11:02:55
合計ジャッジ時間 7,742 ms
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testcase_01 AC 2 ms
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testcase_03 AC 5 ms
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testcase_04 AC 382 ms
5,248 KB
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5,248 KB
testcase_06 AC 565 ms
5,248 KB
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5,248 KB
testcase_08 AC 723 ms
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testcase_09 AC 1,099 ms
5,248 KB
testcase_10 AC 1,099 ms
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ソースコード

diff # 

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <deque>
#include <algorithm>
#include <set>
#include <map>
#include <bitset>
#include <cmath>
#include <functional>
#include <iomanip>
#define vll vector<ll>
#define vvvl vector<vvl>
#define vvl vector<vector<ll>>
#define VV(a, b, c, d) vector<vector<d>>(a, vector<d>(b, c))
#define VVV(a, b, c, d) vector<vvl>(a, vvl(b, vll (c, d)));
#define re(c, b) for(ll c=0;c<b;c++)
#define rep(a,b,c) for(ll a=b;a<c;a++)
#define all(obj) (obj).begin(), (obj).end()
typedef long long int ll;
typedef long double ld;
using namespace std;

void get(vll &a){re(i,a.size()) scanf("%lld",&a[i]);}
void get(vvl &a){re(i,a.size()) re(j,a[0].size()) scanf("%lld",&a[i][j]);}
void print(vll &a){re(i,a.size()) cout<<a[i]<<(i==a.size()-1?"\n":" ");}
void print(vvl &a){re(i,a.size()) re(j,a[0].size())cout<<a[i][j]<<(j==a[0].size()-1?"\n":" ");}

// matrix<集合> (集合, 加法における単位元, 加算, 乗算)
template<typename T>
struct matrix{
  function<T(T, T)> f, g;
  vector<vector<T>> mat;
  T unit;

  matrix(vector<vector<T>> v, T UNIT, function<T(T, T)> add_func,
  function<T(T, T)> multi_func):f(add_func), g(multi_func), unit(UNIT){
    mat = v;
  }

  matrix<T> t(){
    vector<vector<T>> ret(mat[0].size(), vector<T>(mat.size()));
    re(i, mat[0].size()) re(j, mat.size()) ret[i][j] = mat[j][i];
    return matrix<T>(ret, f, g);
  }

  matrix<T> operator * (matrix<T> B){
    vector<vector<T>> ret(mat.size(), vector<T>(B.mat[0].size(), unit));
    if(mat[0].size()!=B.mat.size()){
      std::cout << "matrix operator " << "*" << " error" << '\n';
      return matrix<T>(ret, unit, f, g);
    }
    re(i, mat.size()){
      re(j, B.mat[0].size()){
        re(k, mat[0].size()){
          ret[i][j] = f(ret[i][j], g(mat[i][k], B.mat[k][j]));
        }
      }
    }
    return matrix<T>(ret, unit, f, g);
  }

  matrix<T> operator * (ll num){
    vector<vector<T>> ret = mat;
    re(i, mat.size()) re(j, mat[0].size()) ret[i][j] *= num;
    return matrix<T>(ret, unit, f, g);
  }

  matrix<T> operator + (matrix<T> B){
    vector<vector<T>> ret = mat;
    if(mat.size()!=B.mat.size()||mat[0].size()!=B.mat[0].size()){
      std::cout << "matrix operator " << "+" << " error" << '\n';
      return matrix<T>(ret, unit, f, g);
    }
    re(i, mat.size()) re(j, mat[0].size()) ret[i][j] = f(mat[i][j], B.mat[i][j]);
    return matrix<T>(ret, unit, f, g);
  }

  matrix<T> operator ^ (ll num){
    matrix<T> ret(vector<vector<T>> (0, vector<T>(0)), unit, f, g);
    if(mat.size()!=mat[0].size()){
      std::cout << "matrix operator " << "^" << " error" << '\n';
      return ret;
    }
    matrix<T> tmp(mat, unit, f, g);
    bool flag = false;
    while(num>0){
      if(num%2){
        if(flag) ret = ret * tmp;
        else ret.mat = tmp.mat, flag = true;
      }
      num/=2, tmp = tmp * tmp;
    }
    return ret;
  }
  vector<T> & operator [](int n){
    return mat[n];
  }
};

#define P 17
ll ad(ll a, ll b){return (a+b)%P;}
ll ml(ll a, ll b){return (a*b)%P;}

int main() {
  matrix<ll> A({{1},{0},{0},{0}}, 0, ad, ml);
  matrix<ll> B({{1, 1, 1, 1}, {1, 0, 0, 0}, {0, 1, 0, 0}, {0, 0, 1, 0}}, 0, ad, ml);
  ll q;std::cin >> q;
  re(i, q){
    ll t;std::cin >> t;
    if(t<=3) std::cout << 0 << '\n';
    if(t==4) std::cout << 1 << '\n';
    if(t>4){
      matrix<ll> C = (B^(t-4))*A;
      std::cout << C[0][0] << '\n';
    }
  }
}
0