1122 机器人走方格 V4

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<algorithm>
  3 #include<iostream>
  4 #include<stdlib.h>
  5 #include<queue>
  6 #include<string.h>
  7 using namespace std;
  8 typedef long long LL;
  9 typedef struct node {
 10     LL m[4][4];
 11     node() {
 12         memset(m,0,sizeof(m));
 13     }
 14 } maxtr;
 15 void Init(maxtr *p);
 16 maxtr quick(maxtr ans,LL m);
 17 const LL mod = 1e9 + 7;
 18 LL dp[4][4];
 19 LL dpx[4][4];
 20 int main(void) {
 21     LL n;
 22     scanf("%lld",&n);
 23     if(n == 0) {
 24         printf("1\n");
 25     } else {
 26         maxtr ac;
 27         Init(&ac);
 28         int i,j,z;
 29         maxtr ak = quick(ac,n);
 30         memset(dpx,0,sizeof(dpx));
 31         for(i = 0; i < 4; i++) {
 32             for(j = 0; j < 4; j++) {
 33                 for(z = 0; z < 4; z++) {
 34                     dpx[i][j] = dpx[i][j] + ak.m[i][z]*dp[z][j]%mod;
 35                     dpx[i][j]%=mod;
 36                 }
 37             }
 38         }
 39         int x,y;
 40         LL sum = 0;
 41         for(i = 0; i < 4; i++) {
 42             for(j = 0; j < 4; j++) {
 43                 for(x = 0; x < 4; x++) {
 44                     for(y = 0; y < 4; y++) {
 45                         if(i==j||i==x||i==y||j==x||j==y||x==y)
 46                             continue;
 47                         else {
 48                             sum  = sum + (((dpx[0][i]*dpx[1][j]%mod)*dpx[2][x]%mod)*dpx[3][y])%mod;
 49                             sum %= mod;
 50                         }
 51                     }
 52                 }
 53             }
 54         }
 55         printf("%lld\n",sum);
 56     }
 57     return 0;
 58 }
 59 maxtr E() {
 60     int i,j;
 61     maxtr ans;
 62     for(i = 0 ; i < 4 ; i++) {
 63         for(j = 0 ; j < 4 ; j++) {
 64             if(i == j) {
 65                 ans.m[i][j] = 1;
 66             }
 67         }
 68     }
 69     return ans;
 70 }
 71 void Init(maxtr *p) {
 72     int i,j;
 73     for(i = 0; i < 4; i++) {
 74         fill(p->m[i],p->m[i]+4,1);
 75     }
 76     p->m[0][2] = 0;
 77     p->m[1][3] = 0;
 78     p->m[2][0] = 0;
 79     p->m[3][1] = 0;
 80     memset(dp,0,sizeof(dp));
 81     for(i = 0; i < 4; i++) {
 82         for(j = 0; j < 4; j++) {
 83             if(i == j)
 84                 dp[i][j] = 1;
 85         }
 86     }
 87 }
 88 maxtr quick(maxtr ans,LL m) {
 89     int i,j,z;
 90     maxtr ask = E();
 91     while(m) {
 92         if(m&1) {
 93             maxtr C;
 94             for(i = 0; i < 4; i++) {
 95                 for(j = 0 ; j < 4; j++) {
 96                     for(z = 0; z < 4; z++) {
 97                         C.m[i][j] =  C.m[i][j] + ans.m[i][z]*ask.m[z][j]%mod;
 98                         C.m[i][j]%=mod;
 99                     }
100                 }
101             }
102             ask = C;
103         }
104         maxtr ak;
105         for(i = 0 ; i < 4; i++) {
106             for(j = 0; j < 4; j++) {
107                 for(z = 0 ; z < 4; z++) {
108                     ak.m[i][j] = ak.m[i][j] + ans.m[i][z]*ans.m[z][j]%mod;
109                     ak.m[i][j]%=mod;
110                 }
111             }
112         }
113         ans = ak;
114         m>>=1;
115     }
116     return ask;
117 }