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問題 No.1706 Many Bus Stops (hard)
ユーザー fumofumofunifumofumofuni
提出日時 2021-10-09 01:04:13
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 3 ms / 2,000 ms
コード長 3,392 bytes
コンパイル時間 2,427 ms
コンパイル使用メモリ 202,780 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-24 23:43:13
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ソースコード

diff # 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define rep(i,n) for(ll i=0;i<n;i++)
#define repl(i,l,r) for(ll i=(l);i<(r);i++)
#define per(i,n) for(ll i=(n)-1;i>=0;i--)
#define perl(i,r,l) for(ll i=r-1;i>=l;i--)
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define ins insert
#define pqueue(x) priority_queue<x,vector<x>,greater<x>>
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define CST(x) cout<<fixed<<setprecision(x)
#define rev(x) reverse(x);
using ll=long long;
using vl=vector<ll>;
using vvl=vector<vector<ll>>;
using pl=pair<ll,ll>;
using vpl=vector<pl>;
using vvpl=vector<vpl>;
const ll MOD=1000000007;
const ll MOD9=998244353;
const int inf=2e9+1;
const ll INF=4e18;
const ll dy[8]={-1,0,1,0,1,1,-1,-1};
const ll dx[8]={0,-1,0,1,1,-1,1,-1};
template <typename T> inline bool chmax(T &a, T b) {
  return ((a < b) ? (a = b, true) : (false));
}
template <typename T> inline bool chmin(T &a, T b) {
  return ((a > b) ? (a = b, true) : (false));
}

template<typename T>
vector<T> matmul(vector<T> &dp, vector<vector<T>> &mt){
    int m=dp.size();
    vector<T> ret(m,0); 
    for(int i=0;i<m;i++){
      for(int j=0;j<m;j++){
        ret[i]+=mt[i][j]*dp[j];
      }
    }
    return ret;
}
template<typename T>
vector<vector<T>> update(vector<vector<T>> &mt){
    ll m=mt.size();
    vector<vector<T>> ret(m,vector<T>(m,0));
    for(int i=0;i<m;i++){
      for(int k=0;k<m;k++){
        for(int j=0;j<m;j++){
          ret[i][j]+=mt[i][k]*mt[k][j];
        }
      }
    }
    return ret;
}
template<typename T>
void matpow(vector<T> &dp, vector<vector<T>> &mt, ll k){
    ll m=dp.size();
    while(k){
        if(k&1)dp=matmul(dp,mt);
        mt=update(mt);
        k>>=1;
    }
}

const int mod = 1000000007;
const int max_n = 200005;
struct mint {
  ll x; // typedef long long ll;
  mint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod){}
  mint operator-() const { return mint(-x);}
  mint& operator+=(const mint a) {
    if ((x += a.x) >= mod) x -= mod;
    return *this;
  }
  mint& operator-=(const mint a) {
    if ((x += mod-a.x) >= mod) x -= mod;
    return *this;
  }
  mint& operator*=(const mint a) { (x *= a.x) %= mod; return *this;}
  mint operator+(const mint a) const { return mint(*this) += a;}
  mint operator-(const mint a) const { return mint(*this) -= a;}
  mint operator*(const mint a) const { return mint(*this) *= a;}
  mint pow(ll t) const {
    if (!t) return 1;
    mint a = pow(t>>1);
    a *= a;
    if (t&1) a *= *this;
    return a;
  }
  bool operator==(const mint &p) const { return x == p.x; }
  bool operator!=(const mint &p) const { return x != p.x; }
  // for prime mod
  mint inv() const { return pow(mod-2);}
  mint& operator/=(const mint a) { return *this *= a.inv();}
  mint operator/(const mint a) const { return mint(*this) /= a;}
};
istream& operator>>(istream& is, mint& a) { return is >> a.x;}
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& a) { return os << a.x;}
using vm=vector<mint>;
using vvm=vector<vm>;

void solve(){
    ll c;cin >> c;
    ll n;cin >> n;
    ll m;cin >> m;
    vvm mat(4,vm(4));
    rep(i,2)mat[i+2][i]=1;
    mat[0][0]=mint(1)/c;
    mat[0][3]=mint(1)/c;
    mat[1][1]=mint(1)/c;
    mat[1][2]=mint(c-1)/c;
    mat[1][3]=mint(c-2)/c;
    vm dp(4);dp[0]=mint(1)/c;dp[2]=1;
    matpow(dp,mat,n);
    //cout << dp[2] << endl;
    mint p=dp[2];
    p=mint(1)-p;
    p=p.pow(m);
    cout << mint(1)-p << endl;
}
int main(){
    solve();
}
0