• [hdu-6395]Sequence 分块+矩阵快速幂


    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=6395

    因为题目数据范围太大,又存在递推关系,用矩阵快速幂来加快递推。

    每一项递推时  加的下取整的数随着n变化,但因为下取整有连续性(n一段区间下取整的数是相同的),可以分块,相同的用矩阵快速幂加速

    想了好久。。如果最小的开始的值是【p/i】的数为i,那连续的一段长度是【p/(p/i)】-i+1,但为什么分段数是根号n级别啊?。。。

    套矩阵快速幂,时间复杂度O(sqrt(n) * log(n))

    F1F2Fn===ABCFn2+DFn1+Pn
    F1F2Fn===ABCFn2+DFn1+Pn

    一个递推关系式可以用矩阵乘法来表示递推关系

    有两种写法

    至于怎么求特征值矩阵(用来加速的那个矩阵),就是根据关系式,观察前后两个的变化与联系填就好了

    为了写着省事用了第一种,但其实它复杂度高,推荐第二种

    坑:

    1.n=1 和 n=2 要特判

    2.如果n>p,最后加的下取整的数为0,要特判,且特判的时候,注意长度不是【n-p】,p可能比2小,而我们矩阵的第一项是从F2 开始的,应为[n-max(2,p)]

    3.矩阵快速幂三层循环的变量不要写错,。。一开始把第三层的k写成 i 死循环了

    4.运算符重载后不要用scanf输入,在一些oj上会超时

    5.max、min函数比较的是同一种变量

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    const int p=1e9+7;
    ll aa,b,c,d,mo,n;
    struct matrix
    {
        ll a[4][4];
        ll* operator [](int x) {return a[x];}//这里是*不是&
        matrix operator *(matrix b)//重载*运算符 
        {
            matrix c;
            memset(c.a,0,sizeof(c.a));
            ll tmp;
            for (int i=1;i<=3;i++) {
                tmp=0;
                for (int j=1;j<=3;c[i][j]=tmp%p,tmp=0,j++)
                for (int k=1;k<=3;k++) tmp+=(a[i][k]*b[k][j])%p;  
            }
                //前提p^3不爆LL可以在第二层再取模 
            return c;
        }
        matrix operator ^(ll T)
        {
            matrix a=*this,b;//this是指针,所以是*this,这样才可以保证原来的a并不改变
            memset(b.a,0,sizeof(b.a));
            for (int i=1;i<=3;i++) b[i][i]=1;
            for (;T;a=a*a,T>>=1) if (T&1) b=b*a;
            return b;
        }
    };
    matrix ans;
    void work(ll ci,ll chang){
        ans[1][3]=chang;
        matrix node;
         node[1][1]=d,node[1][2]=1,node[1][3]=0;
         node[2][1]=c,node[2][2]=0,node[2][3]=0;
         node[3][1]=1,node[3][2]=0,node[3][3]=1;
         matrix ping=node^ci;
         ans=ans*ping;
    }
    int main(){
        int t;
        scanf("%d",&t);
        for(int p=1;p<=t;p++){
            cin>>aa>>b>>c>>d>>mo>>n;
           if(n==1){
               cout<<aa;continue;//运算符重载后不要用scanf输入
           }
           else if(n==2){
               cout<<b;continue;
           }
           else{
               
            ans[1][1]=b,ans[1][2]=aa;
            for(int i=1;i<=3;i++){
               ans[2][i]=0;ans[3][i]=0;
            }
            for(ll i=3,j;i<=n;i=j+1){
                   if(mo/i==0)break;
                j=mo/(mo/i);
                   if(n<j)j=n;
                work(j-i+1,mo/i);
            }
               ll w=2;
               if(mo>w)w=mo;
               if(n>mo)work(n-w,0);//一定不要直接用n-mo,如果mo是1会错误,要与2进行大小比较
               cout<<ans[1][1]<<endl;    
           }
        }
        return 0;
    }

     再附上一个矩阵快速幂的板子:

    struct matrix
    {
        int n,m;
        LL a[maxk][maxk];
        LL* operator [](int x) {return a[x];}//这里是*不是&
        matrix operator *(matrix b)
        {
            int i,j,kk;
            matrix c;
            c.n=n,c.m=b.m;
            memset(c.a,0,sizeof(c.a));
            LL tmp;
            for (i=1;i<=n;i++) for (j=1,tmp=0;j<=b.m;c[i][j]=tmp%p,tmp=0,j++)
                for (kk=1;kk<=m;kk++) tmp+=a[i][kk]*b[kk][j];
            return c;
        }
        matrix operator ^(LL T)
        {
            matrix a=*this,b;//this是指针,所以是*this,这样才可以保证原来的a并不改变
            memset(b.a,0,sizeof(b.a));
            b.n=n,b.m=m;
            for (int i=1;i<=n;i++) b[i][i]=1;
            for (;T;a=a*a,T>>=1) if (T&1) b=b*a;
            return b;
        }
    };
    /*
    ll* 返回的是指针,也就是 a[x]是一个指针(相当于返回第x行第0列的数值的指针),a[x][y]是一个数值,在外面调用a[x][y]时,相当于(m.a[x])[y]

    F1F2Fn===ABCFn2+DFn1+Pn

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/conver/p/10433081.html
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