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問題 No.1704 Many Bus Stops (easy)
ユーザー srjywrdnprktsrjywrdnprkt
提出日時 2023-06-03 16:49:24
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 231 ms / 2,000 ms
コード長 2,821 bytes
コンパイル時間 1,458 ms
コンパイル使用メモリ 112,836 KB
最終ジャッジ日時 2025-02-13 22:23:35
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ソースコード

diff # 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <map>
#include <set>
#include <iomanip>
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <deque>
#include <complex>
#include <cassert>

using namespace std;
using ll = long long;

const ll modc = 1e9+7;
class mint {
    ll x;
public:
    mint(ll x=0) : x((x%modc+modc)%modc) {}
    mint operator-() const {
      return mint(-x);
    }
    mint& operator+=(const mint& a) {
        if ((x += a.x) >= modc) x -= modc;
        return *this;
    }
    mint& operator-=(const mint& a) {
        if ((x += modc-a.x) >= modc) x -= modc;
        return *this;
    }
    mint& operator*=(const  mint& a) {
        (x *= a.x) %= modc;
        return *this;
    }
    mint operator+(const mint& a) const {
        mint res(*this);
        return res+=a;
    }
    mint operator-(const mint& a) const {
        mint res(*this);
        return res-=a;
    }
    mint operator*(const mint& a) const {
        mint res(*this);
        return res*=a;
    }
    mint pow(ll t) const {
        if (!t) return 1;
        mint a = pow(t>>1);
        a *= a;
        if (t&1) a *= *this;
        return a;
    }
    mint inv() const {
        return pow(modc-2);
    }
    mint& operator/=(const mint& a) {
        return (*this) *= a.inv();
    }
    mint operator/(const mint& a) const {
        mint res(*this);
        return res/=a;
    }
    bool operator == (const mint& a) const{
        return x == a.x;
    }
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const mint& m){
        os << m.x;
        return os;
    }
    friend istream& operator>>(istream& ip, mint&m) {
        ip >> m.x;
        return ip;
    }
};

vector<vector<mint>> dot(vector<vector<mint>> &a, vector<vector<mint>> &b){
    int M = a.size();
    vector<vector<mint>> c(M, vector<mint>(M));
    for (int i=0; i<M; i++){
        for (int k=0; k<M; k++){
            for (int j=0; j<M; j++) c[i][j] += (a[i][k] * b[k][j]);
        }
    }
    return c;
}

//A^N
vector<vector<mint>> pow(vector<vector<mint>> A, ll N){
    int M = A.size();
    vector<vector<mint>> B(M, vector<mint>(M));
    for (int i=0; i<M; i++) B[i][i] = 1;
    while(N){
        if (N % 2 == 1) B = dot(B, A);
        N >>= 1;
        A = dot(A, A);
    }
    return B;
}

mint a;
vector<vector<mint>> B(6, vector<mint>(6));

void solve(){
    ll N;
    cin >> N;
    if (N == 1){
        cout << a << endl;
        return;
    }
    vector<vector<mint>> C = pow(B, N-1);
    cout << C[0][0] * a + C[0][3] << endl;
}

int main(){

    ll T;
    cin >> T;
    a = mint(3).inv();
    for (int i=0; i<3; i++){
        B[i][i] = a;
        B[3+i][i] = 1;
        for (int j=0; j<3; j++){
            if (i != j) B[i][j+3] = a;
        }
    }
    while(T){
        T--;
        solve();
    }
    
    return 0;
}
0