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zoj 2317 Nice Patterns Strike Back(矩阵乘法)
2015-07-20 17:30:36 来源: 作者: 【 】 浏览:3
Tags:zoj 2317 Nice Patterns Strike Back 矩阵 乘法

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给出一个n*m的矩阵(n <= 10^100, m <= 5),对于2*2的子方格若全是黑色或全是白色的是非法的,用黑白两色去染n*m的方格,问共有多少种合法的染色方案。

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构造出转移矩阵,上一行向下一行的转移矩阵,因为m<=5,每行最多有32个状态,可以进行状态压缩构造出一个32*32的转移矩阵A,A[i][j] = 1表示上一行i状态可以向下一行的j状态转移,否则不能转移。要求最后的合法方案数,就再构造一个B矩阵,是一个32*1的矩阵,表示了到达第一行每一个状态的方案数。那么A*B就表示到达第二行每一个状态的方案数,以此类推,A^n-1 * B表示到达第n行每一个状态的合法方案数,那么所有状态对应方案数的和就是总的方案数。

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因为n特别大,要用到大数。我存矩阵的时候开始定义的大数类,一直T,改成了int型才A,1s+,难道大数类这么慢么,5s都过不了。

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import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner;

class Matrix
{
	public int [][] mat = new int[35][35];
	public Matrix()
	{
		
	}
	public void init()
	{
		for(int i = 0; i < 35; i++)
		{
			for(int j = 0; j < 35; j++)
			{
				if(i == j)
					mat[i][j] = 1;
				else mat[i][j] = 0;
			}
		}
	}
}

public class Main {
	public static Matrix A,B,res;
	public static BigInteger n;
	public static int m,p,test,mm;
	static Scanner cin = new Scanner(System.in);

	public static void buildA()
	{
		for(int i = 0; i < mm; i++)
		{
			for(int j = 0; j < mm; j++)
			{
				String s1 = Integer.toBinaryString(i);
				String s2 = Integer.toBinaryString(j);
				String ss1 = new String();
				String ss2 = new String();
				for(int k = 0; k < m-s1.length(); k++)
					ss1 += '0';
				ss1 += s1;
				for(int k = 0; k < m-s2.length(); k++)
					ss2 += '0';
				ss2 += s2;
				
				int flag = 0;
				for(int k = 0; k < m-1; k++)
				{
					if(ss1.charAt(k)-'0' == 0 && ss1.charAt(k+1)-'0' == 0 
					&& ss2.charAt(k)-'0' == 0 && ss2.charAt(k+1)-'0' == 0)
					{flag = 1;break;}
					if(ss1.charAt(k)-'0' == 1 && ss1.charAt(k+1)-'0' == 1
					&& ss2.charAt(k)-'0' == 1 && ss2.charAt(k+1)-'0' == 1)
					{flag = 1;break;}
				}
				if(flag == 1)
					A.mat[i][j] = 0;
				else A.mat[i][j] = 1;
			}
		}
	}
	
	
	public static Matrix Mul(Matrix x,Matrix y)
	{
		Matrix ans = new Matrix();
		for(int i = 0; i < mm; i++)
		{
			for(int k = 0; k < mm; k++)
			{
				if(x.mat[i][k] == 0)
					continue;
				for(int j = 0; j < mm; j++)
				{
					ans.mat[i][j] = (ans.mat[i][j]+x.mat[i][k]*y.mat[k][j])%p;
				}
			}
		}
		return ans;
	}
	
	public static Matrix Pow(Matrix tmp,BigInteger nn)
	{
		Matrix ans = new Matrix();
		ans.init();
		while(nn.compareTo(BigInteger.ZERO) > 0)
		{
			if( nn.remainder(BigInteger.valueOf(2)).compareTo(BigInteger.ONE) == 0)
				ans = Mul(ans,tmp);
			nn = nn.divide(BigInteger.valueOf(2));
			tmp = Mul(tmp,tmp);
		}
		return ans;
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException 
	{
		int test = cin.nextInt();
		while((test--) > 0)
		{
			n = cin.nextBigInteger();
			m = cin.nextInt();
			p = cin.nextInt();
			mm = (1<
  
    0)
				System.out.println();
		}
	}
}
  


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