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問題 No.1559 Next Rational
ユーザー kmjp
提出日時 2021-06-25 23:58:27
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 1,679 bytes
コンパイル時間 1,940 ms
コンパイル使用メモリ 195,692 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-22 12:53:20
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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef signed long long ll;
#define _P(...) (void)printf(__VA_ARGS__)
#define FOR(x,to) for(x=0;x<(to);x++)
#define FORR(x,arr) for(auto& x:arr)
#define FORR2(x,y,arr) for(auto& [x,y]:arr)
#define ALL(a) (a.begin()),(a.end())
#define ZERO(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define MINUS(a) memset(a,0xff,sizeof(a))
template<class T> bool chmax(T &a, const T &b) { if(a<b){a=b;return 1;}return 0;}
template<class T> bool chmin(T &a, const T &b) { if(a>b){a=b;return 1;}return 0;}
//-------------------------------------------------------
ll N,A,B,K;
const ll mo=1000000007;
const int MAT=2;
struct Mat { ll v[MAT][MAT]; Mat(){ZERO(v);};};
ll modpow(ll a, ll n = mo-2) {
    ll r=1;
    while(n) r=r*((n%2)?a:1)%mo,a=a*a%mo,n>>=1;
    return r;
}
Mat mulmat(Mat& a,Mat& b,int n=MAT) {
    ll mo2=4*mo*mo;
    int x,y,z; Mat r;
    FOR(x,n) FOR(y,n) r.v[x][y]=0;
    FOR(x,n) FOR(z,n) FOR(y,n) {
        r.v[x][y] += a.v[x][z]*b.v[z][y];
        if(r.v[x][y]>mo2) r.v[x][y] -= mo2;
    }
    FOR(x,n) FOR(y,n) r.v[x][y]%=mo;
    return r;
}
Mat powmat(ll p,Mat a,int n=MAT) {
    int i,x,y; Mat r;
    FOR(x,n) FOR(y,n) r.v[x][y]=0;
    FOR(i,n) r.v[i][i]=1;
    while(p) {
        if(p%2) r=mulmat(r,a,n);
        a=mulmat(a,a,n);
        p>>=1;
    }
    return r;
}
void solve() {
    int i,j,k,l,r,x,y; string s;
    
    cin>>N>>A>>B>>K;
    Mat X;
    X.v[0][0]=(A*A+B*B+K)%mo*modpow(A*B%mo)%mo;
    X.v[0][1]=mo-1;
    X.v[1][0]=1;
    X=powmat(N-1,X);
    ll ret=A*X.v[1][1]+B*X.v[1][0];
    cout<<ret%mo<<endl;
}
int main(int argc,char** argv){
    string s;int i;
    if(argc==1) ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0);
    FOR(i,argc-1) s+=argv[i+1],s+='\n'; FOR(i,s.size()) ungetc(s[s.size()-1-i],stdin);
    cout.tie(0); solve(); return 0;
}
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