P5137 题解
前言
首先感谢所有帮助我卡常的大佬们。
题意
求 \((\sum_{i = 0}^{n} a^i b^{n - i})\mod p\) 的值(\(n \leq 10^{18}\),\(p\) 不一定为质数)。
分析
看到数据范围,首先想到快速幂 \(+\) 乘法逆元或者矩阵乘法。
但是看到 \(p\) 不为质数,那就只有可能是矩阵乘法了。
设 \(S_n = \sum_{i = 0}^{n} a^i b^{n - i}\),
则有 \(S_{n + 1} = \sum_{i = 0}^{n} a^ib^{n + 1 - i} + a^{n + 1}b^0 = b \sum_{i = 0}^{n} a^ib^{n - i} + a^{n + 1} = S_{n} \times b + a^{n + 1}\)。
有了递推式,我们就可以设出矩阵。
设向量 \(\begin{bmatrix}
S_n & a^n
\end{bmatrix}\),则有如下等式:
\times
\begin{bmatrix} b & 0 \\ a & a \end{bmatrix}
= \begin{bmatrix} S_{n + 1} & a^{n + 1} \end{bmatrix}\]
矩阵乘法不会的点这里矩阵乘法。
剩下的就交给矩阵快速幂了。
几个注意事项:
- 两个
long long相乘会爆,要用__int128。 - 矩阵乘法要展开循环。否则会超时。
- 一定要快读快写!!
代码示例
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
#define LL long long
#define PII pair<int, int>
#define PLL pair<LL, LL>
#define Int __int128
LL T;
Int ans[2], t[2][2];
namespace FastIO {
char buf[1 << 21], *_now = buf, *_end = buf;
#define getchar() (_now == _end && (_end = (_now = buf) + fread(buf, 1, 1 << 20, stdin), _now == _end) ? EOF : *_now ++ )
void read() { return; }
template <typename T, typename ...T2>
void read(T &s, T2 &...oth) {
s = 0; int f = 1; char ch = getchar();
for (; ch < '0' || ch > '9'; ch = getchar()) if (ch == '-') f = ~f + 1;
for (; ch >= '0' && ch <= '9'; ch = getchar()) s = (s << 1) + (s << 3) + (ch ^ 48);
s *= f; read(oth...); return;
}
void write() { return; }
template <typename T, typename ...T2>
void write(T s, T2 ...oth) {
if (s == 0) { putchar('0'), putchar('\n'); write(oth...); return; }
int stk[100], top = 0;
if (s < 0) putchar('-'), s = ~s + 1;
while (s) stk[ ++ top] = s % 10, s /= 10;
do putchar(stk[top -- ] + (1 << 4) + (1 << 5)); while (top);
putchar('\n'); write(oth...); return;
}
}
#define read FastIO::read
#define write FastIO::write
#define Inline __inline__ __attribute__((always_inline))
Inline void mul(Int ans[], Int a[], Int b[][2], LL p)
{
Int tmp[2] = {0};
tmp[0] = (tmp[0] + (Int)a[0] * b[0][0]) % p;
tmp[0] = (tmp[0] + (Int)a[1] * b[1][0]) % p;
tmp[1] = (tmp[1] + (Int)a[0] * b[0][1]) % p;
tmp[1] = (tmp[1] + (Int)a[1] * b[1][1]) % p;
memcpy(ans, tmp, sizeof tmp);
}
Inline void mul(Int ans[][2], Int a[][2], Int b[][2], LL p) {
Int tmp[2][2] = {0};
tmp[0][0] = (tmp[0][0] + (Int)a[0][0] * b[0][0]) % p;
tmp[0][0] = (tmp[0][0] + (Int)a[0][1] * b[1][0]) % p;
tmp[0][1] = (tmp[0][1] + (Int)a[0][0] * b[0][1]) % p;
tmp[0][1] = (tmp[0][1] + (Int)a[0][1] * b[1][1]) % p;
tmp[1][0] = (tmp[1][0] + (Int)a[1][0] * b[0][0]) % p;
tmp[1][0] = (tmp[1][0] + (Int)a[1][1] * b[1][0]) % p;
tmp[1][1] = (tmp[1][1] + (Int)a[1][0] * b[0][1]) % p;
tmp[1][1] = (tmp[1][1] + (Int)a[1][1] * b[1][1]) % p;
memcpy(ans, tmp, sizeof tmp);
}
Inline void solve(LL a, LL b, LL n, LL p) {
ans[0] = 1, ans[1] = 1;
t[0][0] = b, t[0][1] = 0, t[1][0] = a, t[1][1] = a;
while (n) {
if (n & 1) mul(ans, ans, t, p);
mul(t, t, t, p); n >>= 1;
}
write(ans[0]);
}
int main() {
read(T);
while (T--) {
LL n, a, b, p;
read(n, a, b, p);
solve(a, b, n, p);
}
return 0;
}
P5137 题解的更多相关文章
- 2016 华南师大ACM校赛 SCNUCPC 非官方题解
我要举报本次校赛出题人的消极出题!!! 官方题解请戳:http://3.scnuacm2015.sinaapp.com/?p=89(其实就是一堆代码没有题解) A. 树链剖分数据结构板题 题目大意:我 ...
- noip2016十连测题解
以下代码为了阅读方便,省去以下头文件: #include <iostream> #include <stdio.h> #include <math.h> #incl ...
- BZOJ-2561-最小生成树 题解(最小割)
2561: 最小生成树(题解) Time Limit: 10 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 1628 Solved: 786 传送门:http://www.lyd ...
- Codeforces Round #353 (Div. 2) ABCDE 题解 python
Problems # Name A Infinite Sequence standard input/output 1 s, 256 MB x3509 B Restoring P ...
- 哈尔滨理工大学ACM全国邀请赛(网络同步赛)题解
题目链接 提交连接:http://acm-software.hrbust.edu.cn/problemset.php?page=5 1470-1482 只做出来四道比较水的题目,还需要加强中等题的训练 ...
- 2016ACM青岛区域赛题解
A.Relic Discovery_hdu5982 Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/65536 K (Jav ...
- poj1399 hoj1037 Direct Visibility 题解 (宽搜)
http://poj.org/problem?id=1399 http://acm.hit.edu.cn/hoj/problem/view?id=1037 题意: 在一个最多200*200的minec ...
- 网络流n题 题解
学会了网络流,就经常闲的没事儿刷网络流--于是乎来一发题解. 1. COGS2093 花园的守护之神 题意:给定一个带权无向图,问至少删除多少条边才能使得s-t最短路的长度变长. 用Dijkstra或 ...
- CF100965C题解..
求方程 \[ \begin{array}\\ \sum_{i=1}^n x_i & \equiv & a_1 \pmod{p} \\ \sum_{i=1}^n x_i^2 & ...
- JSOI2016R3 瞎BB题解
题意请看absi大爷的blog http://absi2011.is-programmer.com/posts/200920.html http://absi2011.is-programmer.co ...
随机推荐
- 简单的Oracle增删改查笔记
- Three.js中实现一个OBBHelper
1. 引言 Three.js中,Box3对象指的是AABB式的包围盒,这种包围盒会随物体的旋转而变换大小,精度较差 Three.js中还有OBB对象,这是一种能表现物体主要特征的.不随物体的旋转而变换 ...
- 基于FPGA 的SDRAM控制器
SDRAM基本信息 储存能力计算 4X16X4=256(Mbit),注意不是MByte SDRAM控制 sdram包含两个部分:sdram_ctrl.fifo_ctrl. sdram_ctrl:其顶层 ...
- centos7.9 扩容swap分区
情况说明:在VMware vsphere的虚拟化平台下,为了快速部署虚拟服务器,我们常常使用模板部署虚拟机.但真实业务有时要求的文件系统分区和大小常常与模板不同,这时便需要自定义硬件资源和使用 LVM ...
- Python并发编程——paramiko远程控制的模块、病毒攻击原理、dll注入、
文章目录 paramiko模块 作业 攻击原理解析 一.什么是dll 二.为何要有dll 什么是dll注入: 什么时候需要dll注入 dll注入的方法 使用SetWindowsHookEx函数对应用程 ...
- 文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (109)-- 算法导论10.1 7题
七.用go语言,说明如何用两个队列实现一个栈,并分析相关栈操作的运行时间. 文心一言: 在Go语言中,我们可以用两个队列(queue1和queue2)实现一个栈.以下是实现代码: package ma ...
- 用Python实现将txt中的中文和中文标点保留下来
用正则表达式就可以实现这个操作. 中文标点的正则表达式: [\u3002\uff1b\uff0c\uff1a\u201c\u201d\uff08\uff09\u3001\uff1f\u300a\u30 ...
- 数据结构与算法 | 二分搜索(Binary Search)
二分搜索(Binary Search) 文承上篇,搜索算法中除了深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),二分搜索(Binary Search)也是最基础搜索算法之一. 二分搜索也被称为折半搜索 ...
- 谈谈流计算中的『Exactly Once』特性
本文翻译自 streaml.io 网站上的一篇博文:"Exactly once is NOT exactly the same" ,分析了流计算系统中常说的『Exactly Onc ...
- STL unordered类容器浅谈
一个代码: #include<cstdio> #include<vector> #include<functional> #include<algorithm ...