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問題 No.2156 ぞい文字列
ユーザー kotamanegikotamanegi
提出日時 2022-12-05 22:06:29
言語 C++17(clang)
(17.0.6 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 3,999 bytes
コンパイル時間 2,540 ms
コンパイル使用メモリ 165,872 KB
実行使用メモリ 5,376 KB
最終ジャッジ日時 2024-04-20 20:37:55
合計ジャッジ時間 3,637 ms
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（参考情報） 		judge4 / judge2
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5,376 KB
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コンパイルメッセージ
main.cpp:1:17: warning: using directive refers to implicitly-defined namespace 'std'
    1 | using namespace std;
      |                 ^
1 warning generated.

ソースコード

diff # 

using namespace std;
#include "bits/stdc++.h"

#define REP(a, b) for (long long a = 0; a < b; ++a)
#define ALL(a) begin(a), end(a)

#include "atcoder/modint.hpp"
using mint = atcoder::modint998244353;

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);
  }

  friend ostream &operator<<(ostream &os, Matrix &p)
  {
    size_t n = p.height(), m = p.width();
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
      os << "[";
      for (int j = 0; j < m; j++)
      {
        os << p[i][j] << (j + 1 == m ? "]\n" : ",");
      }
    }
    return (os);
  }

  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);
  }
};

Matrix<mint> pows(Matrix<mint> base, long long count)
{
  Matrix<mint> now = base;
  count--;
  while (count != 0)
  {
    if (count % 2)
    {
      now *= base;
    }
    count /= 2;
    base *= base;
  }
  return now;
}

#define ld long double
#define int long long

void solve()
{
  int n;
  cin >> n;
  Matrix<mint> graph(2, 2);
  graph.A[0][0] = 1;
  graph.A[0][1] = 1;
  graph.A[1][0] = 1;
  graph = pows(graph, n - 1);
  cout << (graph.A[0][0] + graph.A[0][1] - 1).val() << endl;
}

#undef int

int main()
{
  // Fasterize input/output script
  ios::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(nullptr);
  cout << fixed << setprecision(100);

  int t = 1;
  // cin >> t; // comment out if solving multi testcase
  for (int testCase = 1; testCase <= t; ++testCase)
  {
    solve();
  }
  return 0;
}
0