多项式快速幂

多项式快速幂

已知A(x)A(x)A(x),求使得B(x)≡A(x)k(modxn)B(x)\equiv{A(x)^k}\pmod{x^n}B(x)A(x)k(modxn)
两边先取对数(换底公式),再exp回来
ln⁡B(x)≡kln⁡A(x)(modxn)B(x)=ekln⁡A(x)(modxn) \ln B(x)\equiv{k\ln A(x)}\pmod{x^n}\\ B(x)=e^{k\ln A(x)}\pmod{x^n} lnB(x)klnA(x)(modxn)B(x)=eklnA(x)(modxn)

代码 P5245

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long 
using namespace std;
const int g=3;
const int mod=998244353; 
const int M=2100009;
char s;
int read(){
	int f=1,re=0;char ch;
	for(ch=getchar();!isdigit(ch)&&ch!='-';ch=getchar());
	if(ch=='-'){f=-1,ch=getchar();}
	for(;isdigit(ch);ch=getchar()) re=(re<<3)+(re<<1)+ch-'0';
	return re*f;
}
int ksm(int a,int b){
	int ans=1;
	while(b){
		if(b&1) ans=(ll)ans*a%mod;
		a=(ll)a*a%mod;
		b>>=1;
	}return ans%mod;
}
int n,r[M],tmp[M],a[M],b[M],inv2,dera[M],inva[M],lnb[M],lna[M],k;
void ntt(int *A,int lim,int type){
	for(int i=0;i<lim;i++) if(i<r[i]) swap(A[i],A[r[i]]);
	for(int mid=1;mid<lim;mid<<=1){
		int W=ksm(g,(mod-1)/(mid<<1));
		for(int R=mid<<1,j=0;j<lim;j+=R){
			int w=1;
			for(ll k=0;k<mid;k++,w=(ll)w*W%mod){
				int x=A[j+k],y=(ll)w*A[j+k+mid]%mod;
				A[j+k]=(x+y)%mod;
				A[j+mid+k]=(x-y+mod)%mod;
			}
		}
	}
	if(type==-1){
		reverse(A+1,A+lim);
        int inv=ksm(lim,mod-2);
        for(int i=0;i<lim;i++) A[i]=(ll)A[i]*inv%mod;
	}
}
void getinv(int a[],int b[],int len){
	if(len==1){
		b[0]=ksm(a[0],mod-2);
		return;
	}getinv(a,b,(len+1)>>1);
	int lim=1,l=0;
	while(lim<len+len) lim<<=1,l++;
	for(int i=0;i<lim;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
	for(int i=0;i<len;i++) tmp[i]=a[i];
    for(int i=len;i<lim;i++) tmp[i]=0;
	ntt(tmp,lim,1),ntt(b,lim,1);
	for(int i=0;i<lim;i++) b[i]=(ll)b[i]*((2-(ll)tmp[i]*b[i]%mod+mod)%mod)%mod;
	ntt(b,lim,-1);
	for(int i=len;i<lim;i++) b[i]=0;
}
void getintegral(int a[],int b[],int len){//积分 
	for(int i=1;i<len;i++) b[i]=(ll)a[i-1]*ksm(i,mod-2)%mod;
	b[0]=0;
}
void getderivation(int a[],int b[],int len){//求导 
	for(int i=1;i<len;i++) b[i-1]=(ll)a[i]*i%mod;
	b[len-1]=0; 
}
void getln(int a[],int b[],int len){
	getinv(a,inva,len);
	getderivation(a,dera,len);
	int lim=1,l=0;
	while(lim<len+len) lim<<=1,l++;
	for(int i=0;i<lim;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
	ntt(inva,lim,1),ntt(dera,lim,1);
	for(int i=0;i<lim;i++) inva[i]=(ll)inva[i]*dera[i]%mod;
	ntt(inva,lim,-1);
	getintegral(inva,b,len);
	for(int i=0;i<lim;i++) inva[i]=dera[i]=0;
}
void getexp(int a[],int b[],int len){
	if(len==1) return (void)(b[0]=1);
	getexp(a,b,len>>1),getln(b,lnb,len);
	for(int i=0;i<len;i++) lnb[i]=(ll)(a[i]-lnb[i]+(i==0)+mod)%mod; 
	int lim=(len<<1);
	ntt(lnb,lim,1),ntt(b,lim,1);
	for(int i=0;i<lim;i++) b[i]=(ll)lnb[i]*b[i]%mod;
	ntt(b,lim,-1);
	for(int i=len;i<lim;i++) lnb[i]=b[i]=0;
}
void getksm(int a[],int b[],int len,int k){
	getln(a,lna,len);
	for(int i=0;i<len;i++) lna[i]=(ll)k*lna[i]%mod;
	getexp(lna,b,len);
}
signed main(){
	n=read();scanf("%s",s);
    while(isdigit(s=getchar()))k=(ll)((ll)k*10+(s^48))%mod;
	for(int i=0;i<n;i++) a[i]=read();
	int lim=1;while(lim<=n) lim<<=1;
	getksm(a,b,lim,k);
	for(int i=0;i<n;i++) printf("%d ",b[i]);
	printf("\n");
	return 0;
}
在C++中,计算二元一次多项式的幂通常涉及到复数运算,因为常规的整数乘法无法直接处理这种形式的幂。如果你有一个多项式,如(a + bx)(c + dx),你想快速计算它的n次方,可以考虑将多项式表示为矩阵的形式,利用矩阵快速幂算法。 首先,你需要将多项式转换成系数矩阵,也就是一个2x2的矩阵,其中a对应(1,0),b对应(0,1),c对应(1,d)。然后你可以使用以下步骤: 1. 定义一个函数`matrixMultiply(matrix A, matrix B)`,用于计算两个2x2矩阵的乘积。 2. 定义一个函数`matrixPower(matrix M, int n)`,通过分治策略递归地计算矩阵M的n次方,直到n变为1。 - 如果n为偶数,将M分解为(M * M)^(n/2)。 - 如果n为奇数,先计算(M * M)^(n/2),再将其与M相乘得到M^n。 以下是简单的C++代码示例: ```cpp #include <complex> #include <vector> // 2x2矩阵 struct Matrix { std::complex<double> a, b; }; // 矩阵乘法 Matrix matrixMultiply(Matrix m1, Matrix m2) { return {m1.a * m2.a - m1.b * m2.b, m1.a * m2.b + m1.b * m2.a}; } // 矩阵的n次方 Matrix matrixPower(Matrix M, int n) { if (n == 1) return M; else if (n % 2 == 0) return matrixPower(matrixMultiply(M, M), n / 2); else return matrixMultiply(matrixPower(matrixMultiply(M, M), (n - 1) / 2), M); } // 将多项式转换为矩阵并计算幂 Matrix polynomialToMatrix(double a, double b, double c, double d, int n) { Matrix M = {{a, b}, {c, d}}; return matrixPower(M, n); } ```
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值