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問題 No.891 隣接3項間の漸化式
ユーザー recososorecososo
提出日時 2022-11-14 16:16:06
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 3,087 bytes
コンパイル時間 6,171 ms
コンパイル使用メモリ 303,292 KB
実行使用メモリ 5,376 KB
最終ジャッジ日時 2024-09-15 18:36:23
合計ジャッジ時間 7,431 ms
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ソースコード

diff # 

#pragma GCC optimize("O3")
#pragma GCC optimize("unroll-loops")
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;

#include<atcoder/all>
using namespace atcoder;
using mint=modint1000000007;

template< class T >
struct Matrix {
  vector< vector< T > > A;

  Matrix() {}

  Matrix(size_t n, size_t m) : A(n, vector< T >(m, 0)) {}

  Matrix(size_t n) : A(n, vector< T >(n, 0)) {};

  size_t height() const {
    return (A.size());
  }

  size_t width() const {
    return (A[0].size());
  }

  inline const vector< T > &operator[](int k) const {
    return (A.at(k));
  }

  inline vector< T > &operator[](int k) {
    return (A.at(k));
  }

  static Matrix I(size_t n) {
    Matrix mat(n);
    for(int i = 0; i < n; i++) mat[i][i] = 1;
    return (mat);
  }

  Matrix &operator+=(const Matrix &B) {
    size_t n = height(), m = width();
    assert(n == B.height() && m == B.width());
    for(int i = 0; i < n; i++)
      for(int j = 0; j < m; j++)
        (*this)[i][j] += B[i][j];
    return (*this);
  }

  Matrix &operator-=(const Matrix &B) {
    size_t n = height(), m = width();
    assert(n == B.height() && m == B.width());
    for(int i = 0; i < n; i++)
      for(int j = 0; j < m; j++)
        (*this)[i][j] -= B[i][j];
    return (*this);
  }

  Matrix &operator*=(const Matrix &B) {
    size_t n = height(), m = B.width(), p = width();
    assert(p == B.height());
    vector< vector< T > > C(n, vector< T >(m, 0));
    for(int i = 0; i < n; i++)
      for(int j = 0; j < m; j++)
        for(int k = 0; k < p; k++)
          C[i][j] = (C[i][j] + (*this)[i][k] * B[k][j]);
    A.swap(C);
    return (*this);
  }

  Matrix &operator^=(long long k) {
    Matrix B = Matrix::I(height());
    while(k > 0) {
      if(k & 1) B *= *this;
      *this *= *this;
      k >>= 1LL;
    }
    A.swap(B.A);
    return (*this);
  }

  Matrix operator+(const Matrix &B) const {
    return (Matrix(*this) += B);
  }

  Matrix operator-(const Matrix &B) const {
    return (Matrix(*this) -= B);
  }

  Matrix operator*(const Matrix &B) const {
    return (Matrix(*this) *= B);
  }

  Matrix operator^(const long long k) const {
    return (Matrix(*this) ^= k);
  }

  T determinant() {
    Matrix B(*this);
    assert(width() == height());
    T ret = 1;
    for(int i = 0; i < width(); i++) {
      int idx = -1;
      for(int j = i; j < width(); j++) {
        if(B[j][i] != 0) idx = j;
      }
      if(idx == -1) return (0);
      if(i != idx) {
        ret *= -1;
        swap(B[i], B[idx]);
      }
      ret *= B[i][i];
      T vv = B[i][i];
      for(int j = 0; j < width(); j++) {
        B[i][j] /= vv;
      }
      for(int j = i + 1; j < width(); j++) {
        T a = B[j][i];
        for(int k = 0; k < width(); k++) {
          B[j][k] -= B[i][k] * a;
        }
      }
    }
    return (ret);
  }
};

int main(){
    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(false);
    ll a,b,n;cin >> a >> b >> n;
    Matrix<mint> x(2,2),y(2,1);
    y[0][0]=0;
    y[1][0]=1;
    x[0][1]=1;
    x[1][1]=a;
    x[1][0]=b;
    auto res=(x^n)*y;
    cout << res[0][0].val() << "\n";
}
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