题意:

\(F_n\)为斐波那契数列,\(F_1=1,F_2=2\)。

给定一个\(k\),定义数列\(A_i=F_i \cdot i^k\)。

求\(A_1+A_2+ \cdots + A_n\)。

分析:

构造一个列向量,

\({\begin{bmatrix}
F_{i-1}i^0 &
F_{i-1}i^1 &
\cdots &
F_{i-1}i^k &
F_{i}i^0 &
F_{i}i^1 &
\cdots &
F_{i}i^k &
S_{i-1}
\end{bmatrix}}^T\)

转移到列向量:

\({\begin{bmatrix}
F_{i}i^0 &
F_{i}i^1 &
\cdots &
F_{i}i^k &
F_{i+1}i^0 &
F_{i+1}i^1 &
\cdots &
F_{i+1}i^k &
S_{i}
\end{bmatrix}}^T\)

上半部分直接复制到上面去即可,考虑下半部分:

\(F_{i+1}(i+1)^k=(F_{i-1}+F_i)(i+1)^k=F_{i-1}\left [ (i-1)+2 \right ]^k + F_i(i+1)^k=F_{i-1} \sum C_k^j (i-1)^j 2^{k-j} + F_i \sum C_k^j i^j\)

最后\(S_i=S_{i-1}+F_i i^k\)

预处理一下组合数,按照上面的系数构造矩阵即可。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std; typedef long long LL; const LL MOD = 1000000007;
const int maxsz = 90; LL n;
int k, sz; LL mul(LL a, LL b) { return a * b % MOD; }
LL add_mod(LL a, LL b) { a += b; if(a >= MOD) a -= MOD; return a; }
void add(LL& a, LL b) { a += b; if(a >= MOD) a -= MOD; } struct Matrix
{
LL a[maxsz][maxsz]; Matrix() { memset(a, 0, sizeof(a)); } Matrix operator * (const Matrix& t) const {
Matrix ans;
for(int i = 0; i < sz; i++)
for(int j = 0; j < sz; j++)
for(int k = 0; k < sz; k++)
add(ans.a[i][j], mul(a[i][k], t.a[k][j]));
return ans;
} void output() {
printf("sz = %d\n", sz);
for(int i = 0; i < sz; i++) {
for(int j = 0; j < sz - 1; j++)
printf("%d ", a[i][j]);
printf("%d\n", a[i][sz - 1]);
}
}
}; Matrix pow_mod(Matrix a, LL p) {
Matrix ans;
for(int i = 0; i < sz; i++) ans.a[i][i] = 1;
while(p) {
if(p & 1) ans = ans * a;
a = a * a;
p >>= 1;
}
return ans;
} LL C[45][45], a[maxsz]; void process() {
for(int i = 0; i <= 40; i++) C[i][i] = C[i][0] = 1;
for(int i = 2; i <= 40; i++)
for(int j = 1; j < i; j++)
C[i][j] = add_mod(C[i-1][j-1], C[i-1][j]);
} int main()
{
process();
scanf("%lld%d", &n, &k);
sz = k * 2 + 3; for(int i = 0; i <= k; i++) {
a[i] = 1;
a[i + k + 1] = ((1LL << (i + 1)) % MOD);
}
a[sz - 1] = 1; Matrix M;
for(int i = 0; i <= k; i++) M.a[i][i + k + 1] = 1;
for(int i = 0; i <= k; i++)
for(int j = 0; j <= i; j++) {
M.a[i+k+1][j+k+1] = C[i][j];
M.a[i+k+1][j] = mul(C[i][j], ((1LL << (i - j)) % MOD));
}
M.a[sz-1][sz-2] = M.a[sz-1][sz-1] = 1; M = pow_mod(M, n - 1); LL ans = 0;
for(int i = 0; i < sz; i++)
add(ans, mul(M.a[sz-1][i], a[i])); printf("%lld\n", ans); return 0;
}

CodeForces 392C Yet Another Number Sequence 矩阵快速幂的更多相关文章

  1. Codeforces 392C Yet Another Number Sequence (矩阵快速幂+二项式展开)

    题意:已知斐波那契数列fib(i) , 给你n 和 k , 求∑fib(i)*ik (1<=i<=n) 思路:不得不说,这道题很有意思,首先我们根据以往得出的一个经验,当我们遇到 X^k ...

  2. UVA - 10689 Yet another Number Sequence 矩阵快速幂

                      Yet another Number Sequence Let’s define another number sequence, given by the foll ...

  3. Yet Another Number Sequence——[矩阵快速幂]

    Description Everyone knows what the Fibonacci sequence is. This sequence can be defined by the recur ...

  4. HDU 1005 Number Sequence(矩阵快速幂,快速幂模板)

    Problem Description A number sequence is defined as follows: f(1) = 1, f(2) = 1, f(n) = (A * f(n - 1 ...

  5. HDU - 1005 Number Sequence 矩阵快速幂

    HDU - 1005 Number Sequence Problem Description A number sequence is defined as follows:f(1) = 1, f(2 ...

  6. HDU - 1005 -Number Sequence(矩阵快速幂系数变式)

    A number sequence is defined as follows:  f(1) = 1, f(2) = 1, f(n) = (A * f(n - 1) + B * f(n - 2)) m ...

  7. Yet another Number Sequence 矩阵快速幂

    Let’s define another number sequence, given by the following function: f(0) = a f(1) = b f(n) = f(n ...

  8. SDUT1607:Number Sequence(矩阵快速幂)

    题目:http://acm.sdut.edu.cn/sdutoj/problem.php?action=showproblem&problemid=1607 题目描述 A number seq ...

  9. LightOJ 1065 - Number Sequence 矩阵快速幂水题

    http://www.lightoj.com/volume_showproblem.php?problem=1065 题意:给出递推式f(0) = a, f(1) = b, f(n) = f(n - ...

随机推荐

  1. SpringBoot+Vue前后端分离,使用SpringSecurity完美处理权限问题(一)

    当前后端分离时,权限问题的处理也和我们传统的处理方式有一点差异. 笔者前几天刚好在负责一个项目的权限管理模块,现在权限管理模块已经做完了,我想通过5-6篇文章,来介绍一下项目中遇到的问题以及我的解决方 ...

  2. C#oracle还原imp实例

    C#来做oracle还原,调用oracle自带函数imp.exe时,需要注意的是:1.imp.exe 中fromuser 和touser两个关键字: fromuser与exp.exe中的owner对应 ...

  3. 简述null undefined NaN的异同

    1. 类型类型分析: JS中数据类型有5种:string,number,boolean,undefined,object,前四种值类型(基础数据类型),object是引用类型 var a1; //un ...

  4. 字符串和byte数组的相互转化

    关于byte[]数组转十六进制字符串: public static String getHexString(byte[] b) throws Exception { String result = & ...

  5. 好吧,不说闲言碎语,不抱怨,好好工作,好好学习,多总结。记录一下昨天做vuejs的心得

    1.做了两个bat文件,一个是直接定位到vuejs项目并且运行,另一个就是打包 run.bat d:cd wwwcd vuecd dtbpmcnpm run devpause build.bat cd ...

  6. Linux下端口被占用如何解决???

    有时候关闭软件后,后台进程死掉,导致端口被占用.下面以JBoss端口8083被占用为例,列出详细解决过程. 解决方法: 1.查找被占用的端口 netstat -tln netstat -tln | g ...

  7. 【TensorFlow入门完全指南】神经网络篇·自动编码机

    自动编码机(Autoencoder)属于非监督学习,不需要对训练样本进行标记.自动编码机(Autoencoder)由三层网络组成,其中输入层神经元数量与输出层神经元数量相等,中间层神经元数量少于输入层 ...

  8. C基础的练习集及测试答案(31-39)

    31.读懂以下程序,说明程序的功能#include<stdio.h>int main(){ int m,n,r,m1,m2; printf("请输入2个正整数:"); ...

  9. ES6, Angular,React和ABAP中的String Template(字符串模板)

    String Template(字符串模板)在很多编程语言和框架中都支持,是一个很有用的特性.本文将Jerry工作中使用到的String Template的特性做一个总结. ES6 阮一峰老师有一个专 ...

  10. Unity中的各种寻找GameObject方法归纳

    1.GameObject.Find():寻找Hierarchy面板中的activie 不为false的游戏对象: 路径如官方事例写法: public class ExampleClass : Mono ...