D.Starry的神奇魔法(矩阵快速幂)

/*D: Starry的神奇魔法

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Problem Description

      啦啦啦，Starry正愉快的做着编程题，代码是多么优美呀！突然，有人问他一道数学题，对于数学渣渣的Starry来说，这是多么的烦恼呀。不过不要紧，他还可以问其他人的，所以他想到了聪明的你们。这个问题是由一个神奇的魔法师提出的，他创造了一种魔法，每次使用魔法可以让今天的魔力值为前一天魔力值的2018倍+前两天魔力值的8倍+前三天魔力值的12倍。当然，一天只能使用一次魔法，除了使用魔法外，每天魔法师还能产生8888的魔力值。第一、二、三天的初始魔力值为888。他想问的是第n天他可以拥有多少魔力值。

Input

第一行输入一个T表示有TT个问题(1≤T≤104)(1≤T≤104)。

接下来T行，每行有一个数n（1≤n≤1018）n（1≤n≤1018），表示第nn天。

Output

输出TT行，每行输出第nn天的魔力值，由于数很大，结果对2018081220180812取模。

Sample Input

3

2

5

8

Sample Output

888

17299052

16854116*/

#include<iostream>
#include<string.h>
#define ll long long
#define inf 20180812
using namespace std;
struct mat
{
    ll p[4][4];
    mat()
    {
        memset(p,0,sizeof(p));
    }
};
mat mul(mat a,mat b)
{
    mat c;
    for(int i=0;i<4;i++)
        for(int j=0;j<4;j++)
            for(int k=0;k<4;k++)
            c.p[i][j]=(c.p[i][j]+(a.p[i][k]*b.p[k][j])%inf)%inf;
    return c;
}
mat pow(mat a,ll n)
{
    mat b;
    for(ll i=0;i<4;i++)
        b.p[i][i]=1;
    b.p[0][0]=b.p[1][0]=b.p[2][0]=888;
    b.p[3][0]=8888;
    while(n)
    {
        if(n&1)
            b=mul(a,b);
        a=mul(a,a);
        n/=2;
    }
    return b;
}
int main()
{
    int t;
    ll aa[11111];
    int c=0;
    mat a;
    a.p[0][0]=2018;
    a.p[0][1]=8;
    a.p[0][2]=12;
    a.p[0][3]=1;
    a.p[1][0]=a.p[2][1]=a.p[3][3]=1;
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        ll n;
        scanf("%lld",&n);
        if(n<4)
        {
            aa[c]=888;
            c++;
            continue;
        }
        mat b=pow(a,n-3);
        aa[c]=b.p[0][0]%inf;
        c++;
    }
    for(int i=0;i<c;i++)
        printf("%lld\n",aa[i]);
    return 0;
}