hdu 4686 Arc of Dream(矩阵快速幂)

Arc of Dream

Time Limit: 2000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/65535 K (Java/Others)
Total Submission(s): 1542    Accepted Submission(s): 517


Problem Description
An Arc of Dream is a curve defined by following function:

where
a0 = A0
ai = ai-1*AX+AY
b0 = B0
bi = bi-1*BX+BY
What is the value of AoD(N) modulo 1,000,000,007?
 

Input
There are multiple test cases. Process to the End of File.
Each test case contains 7 nonnegative integers as follows:
N
A0 AX AY
B0 BX BY
N is no more than 1018, and all the other integers are no more than 2×109.
 

Output
For each test case, output AoD(N) modulo 1,000,000,007.
 

Sample Input
1 1 2 3 4 5 6 2 1 2 3 4 5 6 3 1 2 3 4 5 6
 

Sample Output
4 134 1902
构造矩阵,上图:
AC代码:
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <stack>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define ll __int64
#define L(rt) (rt<<1)
#define R(rt)  (rt<<1|1)

using namespace std;

const int INF = 2000000000;
const int maxn = 7;
const int mod = 1e9+7;

struct Mat
{
    ll mat[maxn][maxn];
    void zero()
    {
        memset(mat, 0, sizeof(mat));
    }
    void unit()
    {
        zero();
        for(int i = 0; i < maxn; i++) mat[i][i] = 1;
    }
} A, T;
ll n, A0, B0, AX, BX, AY, BY;
Mat operator * (const Mat &a, const Mat &b)
{
    Mat tmp;
    for(int i = 0; i < maxn; i++)
        for(int j = 0; j < maxn; j++)
        {
            ll sum = 0;
            for(int k = 0; k < maxn; k++)
                    sum += a.mat[i][k] * b.mat[k][j] % mod;
            tmp.mat[i][j] = sum % mod;
        }
    return tmp;
}
Mat operator ^ (Mat x, ll n)
{
    Mat tmp;
    tmp.unit();
    while(n)
    {
        if(n & 1) tmp = tmp * x;
        x = x * x;
        n >>= 1;
    }
    return tmp;
}
void init(){
    A.zero();
    A.mat[0][0] = A0 * B0 % mod, A.mat[1][0] = A0 % mod, A.mat[2][0] = B0 % mod;
    A.mat[3][0] = AY * BY % mod, A.mat[4][0] = AY % mod, A.mat[5][0] = BY % mod, A.mat[6][0] = 0;
    T.zero();
    T.mat[0][0] = AX * BX % mod, T.mat[0][1] = AX * BY % mod, T.mat[0][2] = BX * AY % mod;
    T.mat[1][1] = AX % mod, T.mat[2][2] = BX % mod;
    for(int i = 0; i < 3; i++) T.mat[i][i + 3] = 1;
    for(int i = 3; i < maxn; i++) T.mat[i][i] = 1;
    T.mat[6][0] = 1;
}
int main()
{
    while(cin>>n)
    {
        cin>>A0>>AX>>AY;
        cin>>B0>>BX>>BY;
        if(!n)
        {
            cout<<0<<endl;
            continue;
        }
        init();
        Mat ans = (T ^ n) * A;

        cout<<ans.mat[6][0]<<endl;
    }
    return 0;
}


### HDU 2544 题目分析 HDU 2544 是关于最短路径的经典问题,可以通过多种方法解决,其中包括基于邻接矩阵的 Floyd-Warshall 算法。以下是针对该问题的具体解答。 --- #### 基于邻接矩阵的 Floyd-Warshall 实现 Floyd-Warshall 算法是一种动态规划算法,适用于计算任意两点之间的最短路径。它的时间复杂度为 \( O(V^3) \),其中 \( V \) 表示节点的数量。对于本题中的数据规模 (\( N \leq 100 \)),此算法完全适用。 下面是具体的实现方式: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; int dist[105][105]; int n, m; void floyd() { for (int k = 1; k <= n; ++k) { // 中间节点 for (int i = 1; i <= n; ++i) { // 起始节点 for (int j = 1; j <= n; ++j) { // 结束节点 if (dist[i][k] != INF && dist[k][j] != INF) { dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][k] + dist[k][j]); } } } } } int main() { while (cin >> n >> m && (n || m)) { // 初始化邻接矩阵 for (int i = 1; i <= n; ++i) { for (int j = 1; j <= n; ++j) { if (i == j) dist[i][j] = 0; else dist[i][j] = INF; } } // 输入边的信息并更新邻接矩阵 for (int i = 0; i < m; ++i) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; dist[u][v] = min(dist[u][v], w); dist[v][u] = min(dist[v][u], w); // 如果是有向图,则去掉这一行 } // 执行 Floyd-Warshall 算法 floyd(); // 输出起点到终点的最短距离 cout << (dist[1][n] >= INF ? -1 : dist[1][n]) << endl; } return 0; } ``` --- #### 关键点解析 1. **邻接矩阵初始化** 使用二维数组 `dist` 存储每一对节点间的最小距离。初始状态下,设所有节点对的距离为无穷大 (`INF`),而同一节点自身的距离为零[^4]。 2. **输入处理** 对于每条边 `(u, v)` 和权重 `w`,将其存储至邻接矩阵中,并取较小值以防止重边的影响[^4]。 3. **核心逻辑** Floyd-Warshall 的核心在于三重循环:依次尝试通过中间节点优化其他两节点间的距离关系。具体而言,若从节点 \( i \) 到 \( j \) 可经由 \( k \) 达成更优解,则更新对应位置的值[^4]。 4. **边界条件** 若最终得到的结果仍为无穷大(即无法连通),则返回 `-1`;否则输出实际距离[^4]。 --- #### 性能评估 由于题目限定 \( N \leq 100 \),因此 \( O(N^3) \) 的时间复杂度完全可以接受。此外,空间需求也较低,适合此类场景下的应用。 ---
评论
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