【Codeforces718C】Sasha and Array 线段树 + 矩阵乘法
C. Sasha and Array
standard output
Sasha has an array of integers a1, a2, ..., an. You have to perform m queries. There might be queries of two types:
- 1 l r x — increase all integers on the segment from l to r by values x;
- 2 l r — find
, where f(x) is the x-th Fibonacci number. As this number may be large, you only have to find it modulo109 + 7.
In this problem we define Fibonacci numbers as follows: f(1) = 1, f(2) = 1, f(x) = f(x - 1) + f(x - 2) for all x > 2.
Sasha is a very talented boy and he managed to perform all queries in five seconds. Will you be able to write the program that performs as well as Sasha?
Input
The first line of the input contains two integers n and m (1 ≤ n ≤ 100 000, 1 ≤ m ≤ 100 000) — the number of elements in the array and the number of queries respectively.
The next line contains n integers a1, a2, ..., an (1 ≤ ai ≤ 109).
Then follow m lines with queries descriptions. Each of them contains integers tpi, li, ri and may be xi (1 ≤ tpi ≤ 2, 1 ≤ li ≤ ri ≤ n,1 ≤ xi ≤ 109). Here tpi = 1 corresponds to the queries of the first type and tpi corresponds to the queries of the second type.
It's guaranteed that the input will contains at least one query of the second type.
Output
For each query of the second type print the answer modulo 109 + 7.
Examples
5 4
1 1 2 1 1
2 1 5
1 2 4 2
2 2 4
2 1 5
output
5
7
9
Note
Initially, array a is equal to 1, 1, 2, 1, 1.
The answer for the first query of the second type is f(1) + f(1) + f(2) + f(1) + f(1) = 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 5.
After the query 1 2 4 2 array a is equal to 1, 3, 4, 3, 1.
The answer for the second query of the second type is f(3) + f(4) + f(3) = 2 + 3 + 2 = 7.
The answer for the third query of the second type is f(1) + f(3) + f(4) + f(3) + f(1) = 1 + 2 + 3 + 2 + 1 = 9.
Solution
题目大意:维护一个序列,支持两种操作:
1.区间[l,r]的权值+x
2.询问区间[l,r]的函数和,即$\sum _{x=l}^{r}fib(x)$这里的函数即斐波那契函数
一般求斐波那契函数的方法可以考虑矩阵乘法,这里也是这样的。
我们不用线段树维护权值,我们用线段树维护矩阵$fib^{a[l]-1}$。
矩阵的合并是可以相加的。
然后就可以了。
这道题很卡常数,我平常的习惯,矩阵是从1~n,而我这里要是从1开始就TLE了..所以应该从0~n-1
Code
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
#define LL long long
inline int read()
{
int x=,f=; char ch=getchar();
while (ch<'' || ch>'') {if (ch=='-') f=-; ch=getchar();}
while (ch>='' && ch<='') {x=x*+ch-''; ch=getchar();}
return x*f;
}
#define P 1000000007
#define MAXN 100010
int N,M,a[MAXN];
struct MatrixNode{LL a[][]; MatrixNode() {memset(a,,sizeof(a));}}fib;
MatrixNode operator + (MatrixNode x,MatrixNode y)
{
MatrixNode re;
for (int i=; i<=; i++)
for (int j=; j<=; j++)
re.a[i][j]=(x.a[i][j]+y.a[i][j])%P;
return re;
}
MatrixNode operator * (MatrixNode x,MatrixNode y)
{
MatrixNode re;
for (int k=; k<=; k++)
for (int i=; i<=; i++)
if (x.a[i][k])
for (int j=; j<=; j++)
if (y.a[k][j])
(re.a[i][j]+=(x.a[i][k]*y.a[k][j])%P)%=P;
return re;
}
MatrixNode operator ^ (MatrixNode x,int y)
{
MatrixNode re;
for (int i=; i<=; i++) re.a[i][i]=;
for (int i=y; i; i>>=,x=x*x) if (i&) re=re*x;
return re;
}
namespace SegmentTree
{
struct SegmentTreeNode{int l,r; MatrixNode tag,sum;}tree[MAXN<<];
#define ls now<<1
#define rs now<<1|1
inline void Update(int now) {tree[now].sum=tree[ls].sum+tree[rs].sum;}
inline void PushDown(int now)
{
if (tree[now].l==tree[now].r) return;
MatrixNode D=tree[now].tag;
tree[ls].sum=tree[ls].sum*D; tree[ls].tag=tree[ls].tag*D;
tree[rs].sum=tree[rs].sum*D; tree[rs].tag=tree[rs].tag*D;
memset(tree[now].tag.a,,sizeof(tree[now].tag.a));
for (int i=; i<=; i++) tree[now].tag.a[i][i]=;
}
inline void BuildTree(int now,int l,int r)
{
tree[now].l=l; tree[now].r=r;
for (int i=; i<=; i++) tree[now].tag.a[i][i]=;
if (l==r) {tree[now].sum=fib^(a[l]-); return;}
int mid=(l+r)>>;
BuildTree(ls,l,mid); BuildTree(rs,mid+,r);
Update(now);
}
inline void Modify(int now,int L,int R,MatrixNode D)
{
int l=tree[now].l,r=tree[now].r;
PushDown(now);
if (L<=l && R>=r) {tree[now].tag=tree[now].tag*D; tree[now].sum=tree[now].sum*D; return;}
int mid=(l+r)>>;
if (L<=mid) Modify(ls,L,R,D);
if (R>mid) Modify(rs,L,R,D);
Update(now);
}
inline MatrixNode Query(int now,int L,int R)
{
int l=tree[now].l,r=tree[now].r;
PushDown(now);
if (L<=l && R>=r) return tree[now].sum;
int mid=(l+r)>>; MatrixNode re;
if (L<=mid) re=re+Query(ls,L,R);
if (R>mid) re=re+Query(rs,L,R);
return re;
}
}
int main()
{
N=read(),M=read();
for (int i=; i<=N; i++) a[i]=read();
fib.a[][]=; fib.a[][]=; fib.a[][]=; fib.a[][]=;
SegmentTree::BuildTree(,,N);
while (M--)
{
int opt=read(),x,y,z;
switch (opt)
{
case : x=read(),y=read(),z=read(); SegmentTree::Modify(,x,y,fib^z); break;
case : x=read(),y=read(); printf("%I64d\n",SegmentTree::Query(,x,y).a[][]%P); break;
}
}
return ;
}
【Codeforces718C】Sasha and Array 线段树 + 矩阵乘法的更多相关文章
- CF718C Sasha and Array 线段树 + 矩阵乘法
有两个操作: 将 $[l,r]$所有数 + $x$ 求 $\sum_{i=l}^{r}fib(i)$ $n=m=10^5$ 直接求不好求,改成矩阵乘法的形式: $a_{i}=M^x\times ...
- CF718C Sasha and Array 线段树+矩阵加速
正解:线段树 解题报告: 传送门! 首先这种斐波拉契,又到了1e9的范围,又是求和什么的,自然而然要想到矩阵加速昂 然后这里主要是考虑修改操作,ai+=x如果放到矩阵加速中是什么意思呢QAQ? 那不就 ...
- CF718C Sasha and Array [线段树+矩阵]
我们考虑线性代数上面的矩阵知识 啊呸,是基础数学 斐波那契的矩阵就不讲了 定义矩阵 \(f_x\) 是第 \(x\) 项的斐波那契矩阵 因为 \(f_i * f_j = f_{i+j}\) 然后又因为 ...
- CF719E. Sasha and Array [线段树维护矩阵]
CF719E. Sasha and Array 题意: 对长度为 n 的数列进行 m 次操作, 操作为: a[l..r] 每一项都加一个常数 C, 其中 0 ≤ C ≤ 10^9 求 F[a[l]]+ ...
- Codeforces Round #373 (Div. 2) E. Sasha and Array 线段树维护矩阵
E. Sasha and Array 题目连接: http://codeforces.com/contest/719/problem/E Description Sasha has an array ...
- codeforces 719E E. Sasha and Array(线段树)
题目链接: E. Sasha and Array time limit per test 5 seconds memory limit per test 256 megabytes input sta ...
- hdu 5068(线段树+矩阵乘法)
矩阵乘法来进行所有路径的运算, 线段树来查询修改. 关键还是矩阵乘法的结合律. Harry And Math Teacher Time Limit: 5000/3000 MS (Java/Others ...
- 【对不同形式矩阵的总结】WC 2009 最短路径问题(线段树+矩阵乘法)
题意 题目链接:https://www.luogu.org/problem/P4150 一个 \(6\times n\) 的网格图,每个格点有一个初始权值.有两种操作: 修改一个格子的权值 求 ...
- MAZE(2019年牛客多校第二场E题+线段树+矩阵乘法)
题目链接 传送门 题意 在一张\(n\times m\)的矩阵里面,你每次可以往左右和下三个方向移动(不能回到上一次所在的格子),\(1\)表示这个位置是墙,\(0\)为空地. 现在有\(q\)次操作 ...
随机推荐
- Java中 实现多线程成的三种方式(继承,实现,匿名内部类)
---------------------------------------------------------------------------------------------------- ...
- [Java编程思想-学习笔记]第4章 控制执行流程
4.1 return 关键字return有两方面的用途:一方面指定一个方法结束时返回一个值:一方面强行在return位置结束整个方法,如下所示: char test(int score) { if ...
- SqlServer--代码创建约束
约束-保证数据完整性先用设计器创建约束,再用代码创建约束.数据库约束是为了保证数据的完整性(正确性)而实现的一套机制非空约束 (选择复选框)not null主键约束(PK)primary key co ...
- Asp.Net MVC+BootStrap+EF6.0实现简单的用户角色权限管理4
首先先加个区域,名为Admin using System.Web.Mvc; namespace AuthorDesign.Web.Areas.Admin { public class AdminAre ...
- PHP函数整理(一)
以下均参考自 php.net 及 W3School 1. urlencode() : 此函数便于将字符串编码并将其用于URL的请求部分,同时它还便于将变量传递给下一页. 函数语法 : string u ...
- ubuntu下apache重启报Could not reliably determine the server’s fully......
在Ubuntu上安装Apache,每次重启,都会出现以下错误提示: Could not reliably determine the server’s fully qualified domain n ...
- iOS Webview 实现修改javascript confirm 和 alert
贴代码: @interface UIWebView (JavaScriptAlert) -(void) webView:(UIWebView *)sender runJavaScriptAlertPa ...
- 微信小程序购物商城系统开发系列-目录结构
上一篇我们简单介绍了一下微信小程序的IDE(微信小程序购物商城系统开发系列-工具篇),相信大家都已经蠢蠢欲试建立一个自己的小程序,去完成一个独立的商城网站. 先别着急我们一步步来,先尝试下写一个自己的 ...
- codevs 2594 解药还是毒药
2594 解药还是毒药 http://codevs.cn/problem/2594/ 题目描述 Description Smart研制出对付各种症状的解药,可是他一个不小心,每种药都小小地配错了一点原 ...
- ASP.NET(C#) Web Api通过文件流下载文件到本地实例
下载文件到本地是很多项目开发中需要实现的一个很简单的功能.说简单,是从具体的代码实现上来说的,.NET的文件下载方式有很多种,本示例给大家介绍的是ASP.NET Web Api方式返回HttpResp ...