Code Forces 584 B. Kolya and Tanya（快速幂）

Description

有3*n个人围坐一个圆桌，第i个人手中有a[i]个硬币(1<=ai<=3)，问a数组有多少种情况使得存在i，都有a[i]+a[i+n]+a[i+2n]≠6(0<=i < n)

Input

一个整数n

Output

输出满足条件的情况数，结果模1e9+7

Sample Input

1

Sample Output

20

Solution

所有情况有3^3n=27^n种，不合法情况是对任意i都有a[i]+a[i+n]+a[i+2n]=6，那么每个i都有123,132,213,231,312,321,222七种情况，所以不合法情况有7^n种，那么答案即为（27^n%mod-7^n%mod+mod)%mod

Code

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
#define mod 1000000007ll
typedef long long ll;
ll mod_pow(ll a,ll b,ll p)
{
ll ans=1ll;
a%=p;
while(b)
{
if(b&1) ans=(ans*a)%p;
a=(a*a)%p;
b>>=1;
}
return ans;
}
int main()
{
int n;
while(~scanf("%d",&n))
printf("%I64d\n",(mod_pow(27ll,(ll)n,mod)-mod_pow(7ll,(ll)n,mod)+mod)%mod);
return 0;
}