結果

問題 No.1907 DETERMINATION
コンテスト
ユーザー tokusakurai
提出日時 2023-10-15 11:52:55
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 1,173 ms / 4,000 ms
コード長 5,755 bytes
コンパイル時間 2,334 ms
コンパイル使用メモリ 208,816 KB
最終ジャッジ日時 2025-02-17 07:53:25
ジャッジサーバーID
（参考情報） 		judge2 / judge5
このコードへのチャレンジ
（要ログイン）
ファイルパターン 結果
sample AC * 4
other AC * 63
権限があれば一括ダウンロードができます

ソースコード

diff # 

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

struct io_setup {
    io_setup() {
        ios_base::sync_with_stdio(false);
        cin.tie(NULL);
        cout << fixed << setprecision(15);
    }
} io_setup;

template <typename T>
void print(const vector<T> &v, T x = 0) {
    int n = v.size();
    for (int i = 0; i < n; i++) cout << v[i] + x << (i == n - 1 ? '\n' : ' ');
    if (v.empty()) cout << '\n';
}

constexpr int MOD = 998244353;

template <int mod>
struct Mod_Int {
    int x;

    Mod_Int() : x(0) {}

    Mod_Int(long long y) : x(y >= 0 ? y % mod : (mod - (-y) % mod) % mod) {}

    static int get_mod() { return mod; }

    Mod_Int &operator+=(const Mod_Int &p) {
        if ((x += p.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }

    Mod_Int &operator-=(const Mod_Int &p) {
        if ((x += mod - p.x) >= mod) x -= mod;
        return *this;
    }

    Mod_Int &operator*=(const Mod_Int &p) {
        x = (int)(1LL * x * p.x % mod);
        return *this;
    }

    Mod_Int &operator/=(const Mod_Int &p) {
        *this *= p.inverse();
        return *this;
    }

    Mod_Int &operator++() { return *this += Mod_Int(1); }

    Mod_Int operator++(int) {
        Mod_Int tmp = *this;
        ++*this;
        return tmp;
    }

    Mod_Int &operator--() { return *this -= Mod_Int(1); }

    Mod_Int operator--(int) {
        Mod_Int tmp = *this;
        --*this;
        return tmp;
    }

    Mod_Int operator-() const { return Mod_Int(-x); }

    Mod_Int operator+(const Mod_Int &p) const { return Mod_Int(*this) += p; }

    Mod_Int operator-(const Mod_Int &p) const { return Mod_Int(*this) -= p; }

    Mod_Int operator*(const Mod_Int &p) const { return Mod_Int(*this) *= p; }

    Mod_Int operator/(const Mod_Int &p) const { return Mod_Int(*this) /= p; }

    bool operator==(const Mod_Int &p) const { return x == p.x; }

    bool operator!=(const Mod_Int &p) const { return x != p.x; }

    Mod_Int inverse() const {
        assert(*this != Mod_Int(0));
        return pow(mod - 2);
    }

    Mod_Int pow(long long k) const {
        Mod_Int now = *this, ret = 1;
        for (; k > 0; k >>= 1, now *= now) {
            if (k & 1) ret *= now;
        }
        return ret;
    }

    friend ostream &operator<<(ostream &os, const Mod_Int &p) { return os << p.x; }

    friend istream &operator>>(istream &is, Mod_Int &p) {
        long long a;
        is >> a;
        p = Mod_Int<mod>(a);
        return is;
    }
};

using mint = Mod_Int<MOD>;

template <typename T>
vector<T> characteristic_polynomial(vector<vector<T>> A) {
    int n = A.size();
    for (int j = 0; j < n - 2; j++) {
        for (int i = j + 2; i < n; i++) {
            if (A[i][j] != 0) {
                swap(A[j + 1], A[i]);
                for (int k = 0; k < n; k++) swap(A[k][j + 1], A[k][i]);
                break;
            }
        }
        if (A[j + 1][j] != 0) {
            T inv = A[j + 1][j].inverse();
            for (int i = j + 2; i < n; i++) {
                T c = A[i][j] * inv;
                for (int k = j; k < n; k++) A[i][k] -= A[j + 1][k] * c;
                for (int k = 0; k < n; k++) A[k][j + 1] += A[k][i] * c;
            }
        }
    }
    vector<vector<T>> p(n + 1);
    p[0] = {1};
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        p[i + 1].assign(i + 2, 0);
        for (int j = 0; j <= i; j++) {
            p[i + 1][j + 1] += p[i][j];
            p[i + 1][j] -= p[i][j] * A[i][i];
        }
        T c = 1;
        for (int k = 1; k <= i; k++) {
            c *= -A[i + 1 - k][i - k];
            T x = c * (k & 1 ? A[i - k][i] : -A[i - k][i]);
            for (int j = 0; j <= i - k; j++) p[i + 1][j] += p[i - k][j] * x;
        }
    }
    return p[n];
}

template <typename T>
vector<T> linear_funcion_matrix_determinant(vector<vector<T>> A0, vector<vector<T>> A1) {
    int n = A0.size();
    T tmp = 1;
    int deg = 0;
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        while (deg <= n) {
            for (int i = j - 1; i >= 0; i--) {
                T y = A1[i][j];
                for (int k = 0; k < n; k++) {
                    A0[k][j] -= A0[k][i] * y;
                    A1[k][j] -= A1[k][i] * y;
                }
            }
            for (int i = j + 1; i < n; i++) {
                if (A1[i][j] != 0) {
                    swap(A0[j], A0[i]);
                    swap(A1[j], A1[i]);
                    tmp *= -1;
                    break;
                }
            }
            if (A1[j][j] != 0) break;
            deg++;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                A1[i][j] = A0[i][j];
                A0[i][j] = 0;
            }
        }
        if (deg > n) return vector<T>(n + 1, 0);
        T x = A1[j][j].inverse();
        tmp *= A1[j][j];
        for (int k = 0; k < n; k++) {
            A0[j][k] *= x;
            A1[j][k] *= x;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (i != j) {
                T y = A1[i][j];
                for (int k = 0; k < n; k++) {
                    A0[i][k] -= A0[j][k] * y;
                    A1[i][k] -= A1[j][k] * y;
                }
            }
        }
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) A0[i][j] *= -1;
    }
    auto f = characteristic_polynomial(A0);
    vector<T> p(n + 1, 0);
    for (int i = deg; i <= n; i++) p[i - deg] += f[i] * tmp;
    return p;
}

int main() {
    int N;
    cin >> N;

    vector A0(N, vector(N, mint(0))), A1(N, vector(N, mint(0)));
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) cin >> A0[i][j];
    }

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) cin >> A1[i][j];
    }

    auto p = linear_funcion_matrix_determinant(A0, A1);
    for (int i = 0; i <= N; i++) cout << p[i] << '\n';
}
0