[POJ3420] [POJMonthly0710] Quad Tilling [矩陣快速冪][狀態壓縮+dp/模擬+遞推]
阿新 • • 發佈:2018-10-31
棋盤覆蓋。
首先列出狀態壓縮的方程式。規律對於每一列相同,可以用矩陣加速轉移。
注意到裡面只有幾種是有效狀態。
1 | 2 | 3 | 4 |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
其中,第三和第四種狀態本質上是相同的。
所以實際上只有五種狀態。用這五種狀態列出轉移式子用矩陣轉移即可。
矩陣如下。
1, 1, 1, 1, 0.
1, 0, 0, 0, 0.
2, 0, 1, 0, 0.
1, 0, 0, 0, 1.
0, 0, 0, 1, 0.
#Code
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<cctype>
#include<ctime>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int T;
long long N,M,tmp[5][5]={};
long long transfer[5][5]={{1,1,1,1,0},{1,0,0,0,0},{2,0,1,0,0},{1,0,0,0,1},{0,0,0,1,0}};
long long qmpow(long long t)
{
long long ans[5][5]={{1,0,0,0,0},{0,1,0,0,0},{0,0,1,0,0},{0,0,0,1,0},{0,0,0,0,1}};
long long base[5][5],ret=0;
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
base[i][j]=transfer[i][j];
}
}
while(t)
{
if(t&1)
{
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
tmp[i][j]=0;
}
}
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
for(int k=0;k<5;++k)
{
tmp[i][j]=(tmp[i][j]+ans[i][k]*base[k][j]%M)%M;
}
}
}
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
ans[i][j]=tmp[i][j];
}
}
}
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
tmp[i][j]=0;
}
}
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
for(int k=0;k<5;++k)
{
tmp[i][j]=(tmp[i][j]+base[i][k]*base[k][j]%M)%M;
}
}
}
for(int i=0;i<5;++i)
{
for(int j=0;j<5;++j)
{
base[i][j]=tmp[i][j];
}
}
t>>=1;
}
ret=(ret+5ll*ans[0][0]%M)%M;
ret=(ret+1ll*ans[1][0]%M)%M;
ret=(ret+2ll*ans[2][0]%M)%M;
ret=(ret+1ll*ans[3][0]%M)%M;
ret=(ret+1ll*ans[4][0]%M)%M;
return ret;
}
int main()
{
while(~scanf("%lld%lld",&N,&M))
{
if(N==0)return 0;
if(N==1ll)
{
printf("%lld\n",1ll%M);
continue;
}
if(N==2ll)
{
printf("%lld\n",5ll%M);
continue;
}
printf("%lld\n",qmpow(N-2ll));
}
return 0;
}
另外也可以手模構造4 x 4轉移矩陣。