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BZOJ 1712 [Usaco2007 China] Summing Sums 加密

热度:25   发布时间:2024-01-19 02:17:29.0

Description

    那N只可爱的奶牛刚刚学习了有关密码的许多算法,终于,她们创造出了属于奶牛的加密方法.由于她们并不是经验十足,她们的加密方法非常简单: 第i只奶牛掌握着密码的第i个数字,起始的时候是Ci(0≤Ci<90000000).加密的时候, 第i只奶牛会计算其他所有奶牛的数字和,并将这个数字和除以98765431取余.在所有奶牛计算完毕之后,每一只奶牛会用自己算得的数字代替原有的数字.也就是说,
这样,她们就完成了一次加密.    在十一月,奶牛们把这个加密法则告诉了驼鹿卡门,卡门惊呆了.之后,在一个浓雾弥漫的平安夜,卡门与奶牛们:“你们的算法十分原始,很容易就被人破解.所以你们要重复这个加密过程T(1≤T≤1414213562)次,才能达到加密效果.”    这回轮到奶牛们惊呆了.很显然,奶牛们特别讨厌做同样的无聊的事情很多次.经过了漫长的争论,卡门和奶牛们终于找到的解决办法:你被刚来加密这些数字.

Input

    第1行输入N和T,之后N行每行一个整数表示初始的Ci.

Output

    共N行,每行一个整数,表示T次加密之后的Ci.

Sample Input

3 4
1
0
4

INPUT DETAILS:

Three cows, with starting numbers 1, 0, and 4; four repetitions of the
encryption algorithm.

Sample Output

26
25
29

OUTPUT DETAILS:

The following is a table of the cows' numbers for each turn:

Cows' numbers
Turn Cow1 Cow2 Cow3
0 1 0 4
1 4 5 1
2 6 5 9
3 14 15 11
4 26 25 29

HINT

 N<=50000

Source

Gold

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

矩阵快速幂+思路~

直接上手写了个n^2的,然后发现n<=50000妥妥的炸掉……

所以无论是空间还是时间都无法承受n^2的复杂度,所以我们必须压缩。

显然n^2有很多状态是没有用的,有用的只是n*2的矩阵。我们把矩阵修改成(tot为所有数总和):

a1 tot

a2 tot

...

an tot

然后发现这个矩阵是没法自乘的(乘出来也不对),所以我们建立一个小矩阵:

-1 0

1 n-1

大小矩阵相乘一次,显然左面一列是更新后的a1,a2,...,an,右面一列是更新后的tot。

——相乘一次就等价于计算一次。

所以我们就用大的矩阵乘上小矩阵的m次方,这里可以用快速幂优化~


#include<cstdio>
#define ll long long
#define modd 98765431ll n,m,tot;struct node{ll a[50001][3];
}a,c;ll read()
{ll totnum=0,f=1;char ch=getchar();while(ch<'0' || ch>'9') {if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}while(ch>='0' && ch<='9') {totnum=(totnum<<1)+(totnum<<3)+ch-'0';ch=getchar();}return totnum*f; 
}node cheng(node u,node v,int x,int y,int z)
{node az;for(int i=1;i<=x;i++)for(int j=1;j<=y;j++){az.a[i][j]=0;for(int k=1;k<=y;k++) az.a[i][j]=(az.a[i][j]+u.a[i][k]*v.a[k][j])%modd;}return az;
}int main()
{n=read();m=read();a.a[1][1]=-1;a.a[1][2]=0;a.a[2][1]=1;a.a[2][2]=n-1;for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=2;j++)if(i==j) c.a[i][j]=1;else c.a[i][j]=0;while(m){if(m&1) c=cheng(c,a,2,2,2);a=cheng(a,a,2,2,2);m>>=1; }for(int i=1;i<=n;i++) a.a[i][1]=read()%modd,tot=(tot+a.a[i][1])%modd;for(int i=1;i<=n;i++) a.a[i][2]=tot;a=cheng(a,c,n,2,2);for(int i=1;i<=n;i++) printf("%lld\n",(a.a[i][1]%modd+modd)%modd);return 0;
}


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