FZU_1683

    利用递推关系可以构造出下图所示的矩阵,然后用二分矩阵求解就可以了。

    由于递推关系的矩阵是固定了,所以不妨先把二分矩阵中用到的递推关系的矩阵的2^x(0<=x<32)次幂预处理出来,这样可以节省一些时间。

    

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define MAXD 4
#define D 2009
int N;
struct Matrix
{
    int a[MAXD][MAXD];
    Matrix()
    {
        memset(a, 0, sizeof(a));
    }
    void init()
    {
        memset(a, 0, sizeof(a));
        a[0][0] = a[0][1] = 1;
        a[1][1] = 3, a[1][2] = 2, a[1][3] = 7;
        a[2][1] = 1;
        a[3][2] = 1;
    }
}mat[40];
Matrix multiply(Matrix &x, Matrix &y)
{
    int i, j, k, ans;
    Matrix z;
    for(k = 0; k < 4; k ++)
        for(i = 0; i < 4; i ++)
            if(x.a[i][k])
            {
                for(j = 0; j < 4; j ++)
                    if(y.a[k][j])
                        z.a[i][j] = (z.a[i][j] + x.a[i][k] * y.a[k][j]) % D;
            }
    return z;
}
void powmod(Matrix &unit, int n)
{
    int cnt = 0;
    while(n)
    {
        if(n & 1)
            unit = multiply(mat[cnt], unit);
        n >>= 1, ++ cnt;
    }
}
void prepare()
{
    int i;
    mat[0].init();
    for(i = 1; i < 32; i ++)
        mat[i] = multiply(mat[i - 1], mat[i - 1]);
}
void solve()
{
    Matrix unit;
    unit.a[0][0] = 4, unit.a[1][0] = 5, unit.a[2][0] = 3, unit.a[3][0] = 1;
    powmod(unit, N - 1);
    printf("%d\n", unit.a[0][0]);
}
int main()
{
    int t, tt;
    prepare();
    scanf("%d", &t);
    for(tt = 0; tt < t; tt ++)
    {
        scanf("%d", &N);
        printf("Case %d: ", tt + 1);
        if(N == 0)
            printf("1\n");
        else
            solve();
    }
    return 0;
}
posted on 2012-04-26 11:41  Staginner  阅读(304)  评论(0编辑  收藏  举报