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問題 No.2367 Painting Gascket
ユーザー koba-e964koba-e964
提出日時 2023-07-02 22:48:43
言語 Rust
(1.77.0)
結果
AC  
実行時間 6 ms / 2,000 ms
コード長 4,962 bytes
コンパイル時間 1,860 ms
コンパイル使用メモリ 145,888 KB
実行使用メモリ 4,384 KB
最終ジャッジ日時 2023-09-23 18:42:21
合計ジャッジ時間 4,388 ms
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コンパイルメッセージ
warning: unused variable: `i`
   --> Main.rs:129:9
    |
129 |     for i in 0..k {
    |         ^ help: if this is intentional, prefix it with an underscore: `_i`
    |
    = note: `#[warn(unused_variables)]` on by default

warning: 1 warning emitted

ソースコード

diff # 

use std::cmp::*;
use std::io::Read;

fn get_word() -> String {
    let stdin = std::io::stdin();
    let mut stdin=stdin.lock();
    let mut u8b: [u8; 1] = [0];
    loop {
        let mut buf: Vec<u8> = Vec::with_capacity(16);
        loop {
            let res = stdin.read(&mut u8b);
            if res.unwrap_or(0) == 0 || u8b[0] <= b' ' {
                break;
            } else {
                buf.push(u8b[0]);
            }
        }
        if buf.len() >= 1 {
            let ret = String::from_utf8(buf).unwrap();
            return ret;
        }
    }
}

fn get<T: std::str::FromStr>() -> T { get_word().parse().ok().unwrap() }

/// Verified by https://atcoder.jp/contests/abc198/submissions/21774342
mod mod_int {
    use std::ops::*;
    pub trait Mod: Copy { fn m() -> i64; }
    #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
    pub struct ModInt<M> { pub x: i64, phantom: ::std::marker::PhantomData<M> }
    impl<M: Mod> ModInt<M> {
        // x >= 0
        pub fn new(x: i64) -> Self { ModInt::new_internal(x % M::m()) }
        fn new_internal(x: i64) -> Self {
            ModInt { x: x, phantom: ::std::marker::PhantomData }
        }
        pub fn pow(self, mut e: i64) -> Self {
            debug_assert!(e >= 0);
            let mut sum = ModInt::new_internal(1);
            let mut cur = self;
            while e > 0 {
                if e % 2 != 0 { sum *= cur; }
                cur *= cur;
                e /= 2;
            }
            sum
        }
        #[allow(dead_code)]
        pub fn inv(self) -> Self { self.pow(M::m() - 2) }
    }
    impl<M: Mod> Default for ModInt<M> {
        fn default() -> Self { Self::new_internal(0) }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> Add<T> for ModInt<M> {
        type Output = Self;
        fn add(self, other: T) -> Self {
            let other = other.into();
            let mut sum = self.x + other.x;
            if sum >= M::m() { sum -= M::m(); }
            ModInt::new_internal(sum)
        }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> Sub<T> for ModInt<M> {
        type Output = Self;
        fn sub(self, other: T) -> Self {
            let other = other.into();
            let mut sum = self.x - other.x;
            if sum < 0 { sum += M::m(); }
            ModInt::new_internal(sum)
        }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> Mul<T> for ModInt<M> {
        type Output = Self;
        fn mul(self, other: T) -> Self { ModInt::new(self.x * other.into().x % M::m()) }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> AddAssign<T> for ModInt<M> {
        fn add_assign(&mut self, other: T) { *self = *self + other; }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> SubAssign<T> for ModInt<M> {
        fn sub_assign(&mut self, other: T) { *self = *self - other; }
    }
    impl<M: Mod, T: Into<ModInt<M>>> MulAssign<T> for ModInt<M> {
        fn mul_assign(&mut self, other: T) { *self = *self * other; }
    }
    impl<M: Mod> Neg for ModInt<M> {
        type Output = Self;
        fn neg(self) -> Self { ModInt::new(0) - self }
    }
    impl<M> ::std::fmt::Display for ModInt<M> {
        fn fmt(&self, f: &mut ::std::fmt::Formatter) -> ::std::fmt::Result {
            self.x.fmt(f)
        }
    }
    impl<M: Mod> From<i64> for ModInt<M> {
        fn from(x: i64) -> Self { Self::new(x) }
    }
} // mod mod_int

macro_rules! define_mod {
    ($struct_name: ident, $modulo: expr) => {
        #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
        struct $struct_name {}
        impl mod_int::Mod for $struct_name { fn m() -> i64 { $modulo } }
    }
}
const MOD: i64 = 1_000_000_007;
define_mod!(P, MOD);
type MInt = mod_int::ModInt<P>;

// https://yukicoder.me/problems/no/2367 (3.5)
// 以下のような部分問題を解けば良い:
// レベル K のガスケットの周り　 i 箇所が j 色で塗られているとして、ガスケットを塗る方法は何通り?
// これは DP でできて O(N) 時間。
fn main() {
    let k: i64 = get();
    let n: i64 = get();
    let mut dp = [MInt::new(0); 4];
    let mut dp2 = [MInt::new(0); 4];
    let mut dp3 = MInt::new(0);
    dp[0] += n;
    dp[1] += n - 1;
    dp[2] += max(n - 2, 0);
    dp[3] += max(n - 3, 0);
    dp2[2] += n - 1;
    dp2[3] += max(n - 2, 0);
    dp3 += n - 1;
    for i in 0..k {
        let mut ep = [MInt::new(0); 4];
        let mut ep2 = [MInt::new(0); 4];
        ep[0] = dp[1].pow(3) * n;
        ep[1] = dp2[2].pow(2) * dp[1] + dp[2].pow(2) * dp[1] * (n - 1);
        ep[2] = dp2[2] * dp2[3] * dp[2] * 2 + dp[2].pow(2) * dp[3] * max(n - 2, 0);
        ep[3] = dp2[3].pow(2) * dp[3] * 3 + dp[3].pow(3) * max(n - 3, 0);
        ep2[2] = dp2[2].pow(2) * dp3 + dp[2].pow(2) * dp2[3] * (n - 1);
        ep2[3] = dp2[3].pow(2) * dp3 + dp2[3].pow(3) + dp2[3] * dp[3].pow(2) * max(n - 2, 0);
        let ep3 = dp3.pow(3) + dp2[3].pow(3) * (n - 1);
        dp = ep;
        dp2 = ep2;
        dp3 = ep3;
    }
    println!("{}", dp[0]);
}
0