Codeforces Round #291 (Div. 2) E - Darth Vader and Tree (DP+矩阵快速幂)
2015-02-16 23:11
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这题想了好长时间,果断没思路。。于是搜了一下题解。一看题解上的”快速幂”这俩字,不对。。这仨字。。犹如醍醐灌顶啊。。。因为x的范围是10^9,所以当时想的时候果断把dp递推这一方法抛弃了。我怎么就没想到矩阵快速幂呢。。。。。。。还是太弱了。。sad。。100*100*100*log(10^9)的复杂度刚刚好。
于是,想到了矩阵快速幂后,一切就变得简单了。就可以把距离<=x的所有距离的点数都通过DP推出来,然后一个快速幂就解决了。
首先DP递推式很容易想到。递推代码如下:
dp[i]代表距离为i的点的个数。由于每段距离最大为100,也就是说下面的j的循环最多只有100次。那么就可以构造一个100*100的矩阵来实现这个递推过程。先处理出前100个dp值,然后套上矩阵快速幂就可以了。
代码如下:
于是,想到了矩阵快速幂后,一切就变得简单了。就可以把距离<=x的所有距离的点数都通过DP推出来,然后一个快速幂就解决了。
首先DP递推式很容易想到。递推代码如下:
for(i=1; i<=x; i++) { dp[i]=0; for(j=1; j<=i; j++) { dp[i]+=dp[i-j]*a[j]; } }
dp[i]代表距离为i的点的个数。由于每段距离最大为100,也就是说下面的j的循环最多只有100次。那么就可以构造一个100*100的矩阵来实现这个递推过程。先处理出前100个dp值,然后套上矩阵快速幂就可以了。
代码如下:
#include <iostream> #include <string.h> #include <math.h> #include <queue> #include <algorithm> #include <stdlib.h> #include <map> #include <set> #include <stdio.h> using namespace std; #pragma comment(linker, "/STACK:102400000,102400000") #define LL __int64 #define pi acos(-1.0) const int mod=1e9+7; const int INF=0x3f3f3f3f; const double eqs=1e-9; LL a[102], dp[102], sum[102]; struct Matrix { LL ma[102][102]; } init,res; Matrix Mult(Matrix x, Matrix y) { Matrix tmp; for(int i=0; i<101; i++) { for(int j=0; j<101; j++) { tmp.ma[i][j]=0; for(int k=0; k<101; k++) { tmp.ma[i][j]+=x.ma[i][k]*y.ma[k][j]; if(tmp.ma[i][j]>=mod) tmp.ma[i][j]%=mod; } } } return tmp; } Matrix Pow(Matrix x, int k) { Matrix tmp; int i, j; for(i=0; i<101; i++) for(j=0; j<101; j++) tmp.ma[i][j]=(i==j); while(k) { if(k&1) tmp=Mult(tmp,x); x=Mult(x,x); k>>=1; } return tmp; } int main() { int n, x, i, j, y; while(scanf("%d%d",&n,&x)!=EOF) { memset(a,0,sizeof(a)); memset(dp,0,sizeof(dp)); for(i=0; i<n; i++) { scanf("%d",&y); a[y]++; } dp[0]=1; sum[0]=0; for(i=1; i<=100; i++) { for(j=1; j<=i; j++) { dp[i]+=dp[i-j]*a[j]; if(dp[i]>=mod) dp[i]%=mod; } sum[i]=sum[i-1]+dp[i]; if(sum[i]>=mod) sum[i]%=mod; } if(x<=100) { printf("%I64d\n",(sum[x]+1)%mod); continue ; } memset(init.ma,0,sizeof(init.ma)); for(i=0; i<100; i++) { init.ma[0][i]=init.ma[100][i]=a[i+1]; } for(i=1; i<100; i++) { init.ma[i][i-1]=1; } init.ma[100][100]=1; res=Pow(init,x-100); LL ans=(sum[100]*res.ma[100][100])%mod; for(i=1; i<=100; i++) { ans+=dp[i]*res.ma[100][100-i]; if(ans>=mod) ans%=mod; } printf("%I64d\n",(ans+1)%mod); } return 0; }
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