垒骰子(矩阵快速幂)

题目描述:

赌圣atm晚年迷恋上了垒骰子,就是把骰子一个垒在另一个上边,不能歪歪扭扭,要垒成方柱体。

经过长期观察,atm 发现了稳定骰子的奥秘:有些数字的面贴着会互相排斥! 我们先来规范一下骰子:1 的对面是 4,2 的对面是 5,3 的对面是 6。

假设有 m 组互斥现象,每组中的那两个数字的面紧贴在一起,骰子就不能稳定的垒起来。  atm想计算一下有多少种不同的可能的垒骰子方式。

两种垒骰子方式相同,当且仅当这两种方式中对应高度的骰子的对应数字的朝向都相同。 由于方案数可能过多,请输出模 10^9 + 7 的结果。

不要小看了 atm 的骰子数量哦~

输入格式:

第一行两个整数 n m n表示骰子数目

接下来 m 行,每行两个整数 a b ,表示 a 和 b 数字不能紧贴在一起。

输出格式:

一行一个数,表示答案模 10^9 + 7 的结果。

样例输入:

 2 1
 1 2  

样例输出:

544

数据范围:

对于 30% 的数据:n <= 5 对于 60% 的数据:n <= 100

对于 100% 的数据:0 < n <= 10^9, m <= 36

题目思路:

from:https://blog.csdn.net/qq_34594236/article/details/53616283

简单矩阵快速幂的应用,求出递推矩阵,编程实现即可。

重点是利用相对的面构造 6×6 的转移矩阵,注意 1 个数字向下的状态有4种。

递推式:设dp[ i ][ j ]表示第 i 个骰子 j 面朝上的摆法有几种

递推矩阵:(根据递推式很容易可以写出)

矩阵T中 元素 T[ i ][ j ] 表示 i 面和 j 面的冲突关系

矩阵A中 元素A[ 1 ][ j ]表示 第1个骰子,j 面朝上的摆法有多少种,A乘一次T算出的是2个骰子。

最后,当一个面朝上的时候,骰子可以旋转,让别的面朝向不同,得到不同的摆法,所以最后要在得出的结果乘以 4^n

代码:

 1 #include<cstdio>
 2 #include<cstring>
 3 #include<cmath>
 4 #define MOD 1000000007
 5 #define LL long long
 6 using namespace std;
 7
 8 struct Matrix{
 9     LL v[6][6];
10     Matrix(){memset(v,0,sizeof(v));}
11 };
12
13 Matrix mul(Matrix x ,Matrix y){
14     Matrix ans;
15     for(int i=0 ;i<6 ;i++){
16         for(int j=0 ;j<6 ;j++){
17             for(int k=0 ;k<6 ;k++){
18                 ans.v[i][j] = (ans.v[i][j] + x.v[i][k]*y.v[k][j])%MOD;
19             }
20         }
21     }
22     return ans;
23 }
24
25 Matrix q_pow(Matrix x,int k){
26     Matrix ans;
27     for(int i=0 ;i<6 ;i++) ans.v[i][i] = 1;
28     while(k){
29         if(k&1) ans = mul(ans,x);
30         x = mul(x,x);
31         k >>= 1;
32     }
33     return ans;
34 }
35
36 int n,m,a,b;;
37
38 int main(){
39     //初始化
40     Matrix T,ans;
41     for(int i=0 ;i<6 ;i++){
42         for(int j=0 ;j<6 ;j++){
43             T.v[i][j] = 1;
44         }
45     }
46     //数据输入
47     scanf("%d%d",&n,&m);
48     for(int i=0 ;i<m ;i++){
49         scanf("%d%d",&a,&b);
50         T.v[a-1][b-1] = 0; T.v[b-1][a-1] = 0;
51     }
52     //数据处理
53     ans = q_pow(T,n-1);
54
55     int sum = 0;
56     for(int i=0 ;i<6 ;i++){
57         for(int j=0 ;j<6 ;j++){
58             sum = (sum+ans.v[i][j])%MOD;
59         }
60     }
61     //结果输出
62     printf("%d\n",(sum*((int)pow(4,n))%MOD)%MOD);
63
64     return 0;
65 }

-

原文地址:https://www.cnblogs.com/jiamian/p/12227789.html

时间: 2024-08-29 14:57:37

垒骰子(矩阵快速幂)的相关文章

矩阵快速幂刷题系列

来源自http://blog.csdn.net/chenguolinblog/article/details/10309423 hdu 1575 Tr A Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)Total Submission(s): 5587    Accepted Submission(s): 4200 Problem Description A为一个方阵,则Tr

HDU 1757 A Simple Math Problem (矩阵快速幂)

[题目链接]:click here~~ [题目大意]: If x < 10 f(x) = x. If x >= 10 f(x) = a0 * f(x-1) + a1 * f(x-2) + a2 * f(x-3) + -- + a9 * f(x-10); 问f(k)%m的值. [思路]:矩阵快速幂,具体思路看代码吧,注意一些细节. 代码: #include<bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long LL; const

Codeforces Round #291 (Div. 2) E - Darth Vader and Tree (DP+矩阵快速幂)

这题想了好长时间,果断没思路..于是搜了一下题解.一看题解上的"快速幂"这俩字,不对..这仨字..犹如醍醐灌顶啊...因为x的范围是10^9,所以当时想的时候果断把dp递推这一方法抛弃了.我怎么就没想到矩阵快速幂呢.......还是太弱了..sad..100*100*100*log(10^9)的复杂度刚刚好. 于是,想到了矩阵快速幂后,一切就变得简单了.就可以把距离<=x的所有距离的点数都通过DP推出来,然后一个快速幂就解决了. 首先DP递推式很容易想到.递推代码如下: for(

POJ 3233 - Matrix Power Series ( 矩阵快速幂 + 二分)

POJ 3233 - Matrix Power Series ( 矩阵快速幂 + 二分) #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; #define MAX_SIZE 30 #define CLR( a, b ) memset( a, b, sizeof(a) ) int MOD = 0; int n, k; st

HDU 4990 Reading comprehension(找规律+矩阵快速幂)

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4990 Problem Description Read the program below carefully then answer the question. #pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000") #include <cstdio> #include<iostream> #include

hdu 6198(矩阵快速幂)

number number number Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)Total Submission(s): 175    Accepted Submission(s): 119 暴力发现当4 12 33 88 232 和斐波那契数列对比  答案为 第2*k+3个数减1 直接用矩阵快速幂求的F[2*k+3]  然后减1 A=1,B=0; 然后矩阵快速幂2*k

矩阵快速幂 模板与简单讲解

模板 快速幂模板 1 void solve(matrix t,long long o) 2 { 3 matrix e; 4 5 memset(e.a,0,sizeof(e.a)); 6 7 for (int i = 0;i < d;i++) 8 e.a[i][i] = 1; 9 10 while (o) 11 { 12 if (o & 1) 13 { 14 e = mul(e,t); 15 } 16 17 o >>= 1; 18 19 t = mul(t,t); 20 } 21

233 Matrix 矩阵快速幂

In our daily life we often use 233 to express our feelings. Actually, we may say 2333, 23333, or 233333 ... in the same meaning. And here is the question: Suppose we have a matrix called 233 matrix. In the first line, it would be 233, 2333, 23333...

2017省夏令营Day7 【快速幂,筛法,矩阵快速幂,线段树】

题解:首先,我们可以得到一个规律:经过2次变换后,a和b的值都分别乘2了,所以只要用快速幂就能过啦,但是,要特判n为0的情况. 代码如下: 1 #include<cstdio> 2 #include<iostream> 3 #include<cstring> 4 #define Mod 1000000007 5 using namespace std; 6 long long a,b,n,ans1,ans2; 7 long long power(long long x)