[caioj 1482及vijos 1049,利用矩阵乘法解决的经典题目四]序列无限变
来源:互联网 发布:网络推广部 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 15:44
有n个数,也就是说初始序列为1,2,3…n;m种置换方式(有m行),每行有n个数字,这些数字互不相同而且每个数字都在1到n之间。置换操作方式为设这一行操作的第i个数字为a[i],那么就把原来序列中的第a[i]个数放到这个序列的第i的位置上,然后组成新的序列。从第一种置换方式开始操作,一直到最后一种操作,重复上面的操作方式。当最后一种操作结束后,组成了的序列又按照第一种来操作,一直循环下去,直到一共操作了k次为止。最终输出结果序列。
这道题需要矩阵乘法加快速幂,首先要把每一个操作转换一个矩阵,这其实很简单,举个例子,n=3,有一个操作为3 1 2,那这个矩阵第一行第三列为1,第二行第一列为1,第三行第二列为1,其余都为0,明白了吗。然后,把所有的操作矩阵乘在一起,变成一个半成品结果矩阵,由于要操作k次,所以这个半成品结果矩阵要平方k/m次(这需要快速幂),但注意,可能会有余数,所以剩下的要再单独处理,反正m最大才10。做完上面的事情后,结果矩阵便诞生了,再用它乘初始序列,就能得到结果序列了,这道题便解决了。
#include<cstdio>#include<cstring>#include<cmath>#include<cstdlib>#include<algorithm>using namespace std;int n;struct node{ int a[110][110]; node() { memset(a,0,sizeof(a)); }}he[11];node ss,ans,per;node chengfa1(node a,node b){ node c; for(int i=1;i<=n;i++) { for(int j=1;j<=n;j++) { for(int k=1;k<=n;k++) { c.a[i][j]+=a.a[i][k]*b.a[k][j]; } } } return c;}node chengfa2(node a,node b)//结果矩阵乘初始序列{ node c; for(int i=1;i<=n;i++) { for(int k=1;k<=n;k++) { c.a[i][1]+=a.a[i][k]*b.a[k][1]; } } return c;}int main(){ int x,m,k; scanf("%d%d%d",&n,&m,&k); for(int i=1;i<=m;i++) { for(int j=1;j<=n;j++) { scanf("%d",&x); he[i].a[j][x]=1;//操作转矩阵 ss.a[j][j]=1;ans.a[j][j]=1;//构建单位矩阵,相当于初始化 per.a[j][1]=j;//初始序列 } } for(int i=1;i<=m;i++)ss=chengfa1(he[i],ss);//半成品结果矩阵 x=k/m; if(x>1) { while(x>0) { if(x%2==1)ans=chengfa1(ss,ans); ss=chengfa1(ss,ss); x/=2; } } else ans=ss; if(k%m!=0) { for(int i=1;i<=k-(k/m*m);i++)ans=chengfa1(he[i],ans);//结果矩阵 } ans=chengfa2(ans,per);//结果序列 for(int i=1;i<n;i++)printf("%d ",ans.a[i][1]); printf("%d\n",ans.a[n][1]); return 0;}
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