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問題 No.1704 Many Bus Stops (easy)
ユーザー 沙耶花沙耶花
提出日時 2021-10-08 22:13:04
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 184 ms / 2,000 ms
コード長 2,622 bytes
コンパイル時間 5,369 ms
コンパイル使用メモリ 263,716 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-24 22:18:39
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（参考情報） 		judge2 / judge4
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ファイルパターン 結果
sample AC * 1
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ソースコード

diff # 

#include <stdio.h>
#include <bits/stdc++.h>
#include <atcoder/all>
using namespace atcoder;
using mint = modint1000000007;
using namespace std;
#define rep(i,n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
#define Inf 1000000000

template <typename T,typename F0,typename F1>
struct matrix{
	F0 func0;
	F1 func1;
	vector<vector<T>> value;
	int height,width;
	T init_value0,init_value1;
	
	matrix(vector<vector<T>> X,F0 f0,F1 f1,T iv0,T iv1):func0(f0),func1(f1){
		height = X.size();
		width = X[0].size();
		value = X;
		init_value0 = iv0,init_value1 = iv1;
	}
	
	matrix(int h,int w,F0 f0,F1 f1,T iv0,T iv1):func0(f0),func1(f1){
		vector<vector<T>> d(h,vector<T>(w,iv0));
		height = h,width = w;
		value = d;
		init_value0 = iv0,init_value1 = iv1;
	}
	
	
	void set_1(){
		for(int i=0;i<height;i++){
			for(int j=0;j<width;j++){
				if(i==j)value[i][j] = init_value1;
				else value[i][j]=init_value0;
			}
		}
	}
	
	void show(){
		for(int i=0;i<height;i++){
			for(int j=0;j<width;j++){
				if(j!=0)cout<<' ';
				cout<<value[i][j];
			}
			cout<<endl;
		}
	}
	
	matrix &operator=(const matrix &another){
		value = another.value;
		height = another.height;
		width = another.width;
		return *this;
	}
	
	matrix &operator*=(const matrix &another){
		matrix<T,decltype(func0),decltype(func1)> R(height,another.width,func0,func1,init_value0,init_value1);
		for(int i=0;i<R.value.size();i++){
			for(int j=0;j<R.value[i].size();j++){
				R.value[i][j]=init_value0;
				for(int k=0;k<width;k++){
					R.value[i][j] = func0(R.value[i][j],func1(value[i][k],another.value[k][j]));
				}
			}
		}

		value = R.value;
		return (*this);
	}
	
	matrix operator*(const matrix &another)const{
		return (matrix(*this)*=another);
	}
	
	matrix beki(long long cnt){
		matrix<T,decltype(func0),decltype(func1)> R(height,width,func0,func1,init_value0,init_value1);
		R.set_1();
		auto temp = *this;
		while(cnt!=0LL){
			if(cnt%2==1){
				R *= temp;
			}
			temp *= temp;
			cnt/=2;
		}
		return R;
	}
};

int main(){
	
	int _t;
	cin>>_t;
	
	vector<vector<mint>> A(6,vector<mint>(6,0));
	
	mint p = mint(3).inv();
	rep(i,3){
		rep(j,3){
			if(i==j){
				A[i*2][i*2] = p;
			}
			else{
				A[i*2][j*2+1] = p;
			}
		}
		A[i*2+1][i*2] = 1;
	}
	
	auto f0 = [](mint a,mint b){
		return a+b;
	};
	
	auto f1 = [](mint a,mint b){
		return a*b;
	};
	
	matrix<mint,decltype(f0),decltype(f1)> AA(A,f0,f1,0,1);
	
	vector<vector<mint>> B(6,vector<mint>(1,0));
	B[0][0] = 1;
	
	matrix<mint,decltype(f0),decltype(f1)> BB(B,f0,f1,0,1);
	
	rep(_,_t){
		
		int N;
		cin>>N;
		
		auto X = AA;
		X = X.beki(N);
		X *= BB;
		cout<<X.value[0][0].val()<<endl;
		
	}
	
	return 0;
}
0