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問題 No.579 3 x N グリッド上のサイクルのサイズ(hard)
ユーザー 👑 NachiaNachia
提出日時 2020-10-23 18:19:06
言語 C++14
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 5 ms / 2,000 ms
コード長 1,955 bytes
コンパイル時間 1,591 ms
コンパイル使用メモリ 165,428 KB
実行使用メモリ 4,384 KB
最終ジャッジ日時 2023-09-28 15:37:47
合計ジャッジ時間 4,800 ms
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（参考情報） 		judge15 / judge11
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testcase_79 AC 4 ms
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
using LL = long long;
using ULL = unsigned long long;
#define rep(i,n) for(int i=0; i<(n); i++)

// ---- // LJ-- // L_J- // L__J //
// -LJ- // -L_J // --LJ // LJLJ //
// LLJJ // <==> //

const ULL M = 1000000007;

const int matrix_sz = 20;

struct Matrix{
	ULL X[matrix_sz][matrix_sz] = {};
	static Matrix id(){ Matrix res; rep(i, matrix_sz) res[i][i] = 1; return res; }
	ULL* operator[](int x){ return X[x]; }
	const ULL* operator[](int x) const { return X[x]; }
	Matrix pow(ULL N) const;
};

Matrix operator*(Matrix l, Matrix r){
	Matrix res;
	rep(i, matrix_sz) rep(j, matrix_sz) rep(k, matrix_sz)
		res[i][j] = (res[i][j] + l[i][k] * r[k][j]) % M;
	return res;
}
Matrix Matrix::pow(ULL N) const{
	if (N == 0) return id();
	Matrix res = pow(N / 2);
	res = res * res;
	if (N % 2 == 1) res = res * *this;
	return res;
}

const ULL Gconst1[matrix_sz / 2][matrix_sz / 2] =
{
	{ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0 },
	{ 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1 },
	{ 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1 },
	{ 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1 },
	{ 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1 },
	{ 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1 },
	{ 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1 },
	{ 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },
	{ 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1 },
	{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 }
};

const ULL Gconst2[matrix_sz / 2][matrix_sz / 2] =
{
	{ 0, 2, 3, 4, 2, 3, 2, 4, 0, 0 },
	{ 0, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 4, 0, 2 },
	{ 0, 3, 2, 3, 3, 4, 0, 0, 0, 3 },
	{ 0, 4, 3, 2, 4, 3, 4, 0, 4, 4 },
	{ 0, 0, 3, 4, 2, 3, 0, 0, 0, 2 },
	{ 0, 0, 4, 3, 3, 2, 3, 0, 0, 3 },
	{ 0, 0, 0, 4, 0, 3, 2, 4, 0, 2 },
	{ 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 4, 0, 0 },
	{ 0, 4, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 4, 4 },
	{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};

int main(){
	Matrix G;
	rep(i, 10) rep(j, 10){
		G[i * 2][j * 2] = Gconst1[i][j];
		G[i * 2][j * 2 + 1] = Gconst2[i][j];
		G[i * 2 + 1][j * 2] = 0;
		G[i * 2 + 1][j * 2 + 1] = Gconst1[i][j];
	}
	ULL N; scanf("%llu", &N);
	G = G.pow(N + 1);
	cout << G[0][19] << endl;
	return 0;
}
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