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問題 No.1810 RGB Biscuits
ユーザー 👑 NachiaNachia
提出日時 2022-01-14 21:47:50
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 14 ms / 2,000 ms
コード長 6,038 bytes
コンパイル時間 912 ms
コンパイル使用メモリ 84,192 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-11-20 09:19:41
合計ジャッジ時間 1,790 ms
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ソースコード

diff # 


#include <vector>
#include <cassert>
#include <utility>


#include <vector>
#include <utility>

namespace nachia{

template<unsigned int MOD>
struct StaticModint{
private:
    using u64 = unsigned long long;
    unsigned int x;
public:

    using my_type = StaticModint;

    StaticModint() : x(0){}
    StaticModint(unsigned int v) : x(v){}
    unsigned int operator*() const { return x; }
    my_type& operator+=(const my_type& r){ auto t = x + r.x; if(t >= MOD) t -= MOD; x = t; return *this; }
    my_type operator+(const my_type& r) const { my_type res = *this; return res += r; }
    my_type& operator-=(const my_type& r){ auto t = x + MOD - r.x; if(t >= MOD) t -= MOD; x = t; return *this; }
    my_type operator-(const my_type& r) const { my_type res = *this; return res -= r; }
    my_type operator-() const { my_type res = *this; res.x = ((res.x == 0) ? 0 : (MOD - res.x)); return res; }
    my_type& operator*=(const my_type& r){ x = (u64)x * r.x % MOD; return *this; }
    my_type operator*(const my_type& r) const { my_type res = *this; return res *= r; }
    my_type pow(unsigned long long i) const {
        my_type a = *this, res = 1;
        while(i){ if(i & 1) res *= a; a *= a; i >>= 1; }
        return res;
    }
    my_type inv() const { return pow(MOD-2); }
    unsigned int val() const { return x; }
    static unsigned int get_mod() { return MOD; }
    my_type& operator/=(const my_type& r){ return operator*=(r.inv()); }
    my_type operator/(const my_type& r) const { return operator/(r.inv()); }
};

}



namespace nachia{

template<class Elem>
struct MatrixModulo{
private:
    int h;
    int w;
    std::vector<Elem> elems;

public:
    
    MatrixModulo(int new_h, int new_w){ h = new_h; w = new_w; elems.assign(h * w, 0); }
    MatrixModulo(const MatrixModulo&) = default;
    int height() const { return h; }
    int width() const { return w; }
    typename std::vector<Elem>::iterator operator[](int y){ return elems.begin() + (y * w); }
    typename std::vector<Elem>::const_iterator operator[](int y) const { return elems.begin() + (y * w); }
    static MatrixModulo identity(int idx){ auto res = MatrixModulo(idx, idx); for(int i = 0; i < idx; i++) res[i][i] = 1; return res; }
    MatrixModulo operator*(const MatrixModulo& r) const {
        assert(w == r.h);
        auto res = MatrixModulo(h, r.w);
        for (int i=0; i<h; i++) for (int j=0; j<w; j++) for (int k=0; k<r.w; k++) res[i][k] += (*this)[i][j] * r[j][k];
        return res;
    }
    Elem det() const {
        assert(h == w);
        MatrixModulo g = *this;
        Elem ans = 1;
        for (int i=0; i<h; i++) {
            int tg = -1;
            for (int j=i; j<h; j++) { if (g[j][i] != 0) tg = j; }
            if (tg == -1) return 0;
            if (tg != i) ans = -ans;
            for (int j=0; j<h; j++) std::swap(g[i][j], g[tg][j]); tg = i;
            ans *= g[i][i];
            Elem const_coeff = g[i][i].inv();
            for (int j=0; j<h; j++) g[i][j] *= const_coeff;
            for (int j=i+1; j<h; j++) for(int k=h-1; k>=i; k--) g[j][k] -= g[j][i] * g[i][k];
        }
        return ans;
    }
    int rank() const {
        MatrixModulo g = *this;
        int y = 0;
        for (int d=0; d<w; d++) {
            if(y == h) break;
            int tg = -1;
            for (int i=y; i<h; i++) { if (g[i][d] != 0){ tg = i; break; } }
            if (tg == -1) continue;
            for (int j=d; j<w; j++) std::swap(g[y][j], g[tg][j]); tg = y;
            Elem const_coeff = g[y][d].inv();
            for (int j=d; j<w; j++) g[y][j] *= const_coeff;
            for (int i=y+1; i<h; i++) for(int j=w-1; j>=d; j--) g[i][j] -= g[i][d] * g[y][j];
            y++;
        }
        return y;
    }
    MatrixModulo linear_equation() const {
        MatrixModulo g = *this;
        int y = 0;
        std::vector<std::pair<int,int>> det_var;
        std::vector<int> rank_var;
        for (int d=0; d<w-1; d++) {
            int tg = -1;
            for (int i=y; i<h; i++) { if (g[i][d] != 0){ tg = i; break; } }
            if (tg == -1){ rank_var.push_back(d); continue; }
            for (int j=d; j<w; j++) std::swap(g[y][j], g[tg][j]); tg = y;
            Elem const_coeff = g[y][d].inv();
            for (int j=d; j<w; j++) g[y][j] *= const_coeff;
            for (int i=0; i<h; i++) if (i != y) for(int j=w-1; j>=d; j--) g[i][j] -= g[i][d] * g[y][j];
            det_var.push_back(std::make_pair(d,y));
            y++;
        }
        for (int i=y; i<h; i++) if (g[i][w-1].val() != 0) return MatrixModulo(0,0);
        MatrixModulo solution(1 + rank_var.size(), w);
        for (auto [x,i] : det_var) { solution[0][x] = g[i][w-1]; }
        solution[0][w-1] = 1;
        for (int d=0; d<rank_var.size(); d++) {
            int varid = rank_var[d];
            solution[d+1][varid] = -1;
            for (auto [x,i] : det_var) { solution[d+1][x] = g[i][varid]; }
        }
        return solution;
    }
};

}


#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
using i64 = long long;
using u64 = unsigned long long;
using i32 = int;
using u32 = unsigned int;
#define rep(i,n) for(int i=0; i<(n); i++)


using m32 = nachia::StaticModint<1000000007>;

using Mat = nachia::MatrixModulo<m32>;

Mat pow_mat(Mat A, unsigned long long i) {
    Mat a = A, res = Mat::identity(A.height());
    while(i){ if(i & 1) res = res * a; a = a * a; i >>= 1; }
    return res;
}

int main() {
    int A,B; cin >> A >> B;
    int N; cin >> N;

    Mat G0 = Mat::identity(3);
    G0[0][2] = B;
    G0[1][2] = A;

    Mat G1(3,3);
    G1[1][0] = 1;
    G1[2][1] = 1;

    Mat G01 = G0 * G1;

    rep(i,N){
        u64 T; cin >> T;
        Mat res_mat = pow_mat(G01, T/2);
        if(T & 1) res_mat = res_mat * G0;
        m32 ans = 0;
        rep(a,2) rep(b,3) ans += res_mat[a][b];
        cout << *ans << endl;
    }
    return 0;
}



struct ios_do_not_sync{
    ios_do_not_sync(){
        std::ios::sync_with_stdio(false);
        std::cin.tie(nullptr);
    }
} ios_do_not_sync_instance;
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