矩阵乘方
来源:互联网 发布:淘宝怎么用照片搜同款 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 18:16
/*矩阵乘方 时间限制:1.0s 内存限制:512.0MB 问题描述 给定一个矩阵A,一个非负整数b和一个正整数m,求A的b次方除m的余数。 其中一个nxn的矩阵除m的余数得到的仍是一个nxn的矩阵,这个矩阵的每一个元素是原矩阵对应位置上的数除m的余数。 要计算这个问题,可以将A连乘b次,每次都对m求余,但这种方法特别慢,当b较大时无法使用。 下面给出一种较快的算法(用A^b表示A的b次方): 若b=0,则A^b%m=I%m。其中I表示单位矩阵。 若b为偶数,则A^b%m=(A^(b/2)%m)^2%m,即先把A乘b/2次方对m求余,然后再平方后对m求余。 若b为奇数,则A^b%m=(A^(b-1)%m)*a%m,即先求A乘b-1次方对m求余,然后再乘A后对m求余。 这种方法速度较快,请使用这种方法计算A^b%m,其中A是一个2x2的矩阵,m不大于10000。 输入格式 输入第一行包含两个整数b, m,第二行和第三行每行两个整数,为矩阵A。 输出格式 输出两行,每行两个整数,表示A^b%m的值。 样例输入 2 2 1 1 0 1 样例输出 1 0 0 1*/import java.util.Scanner;public class algo_h {private static int[][] contorl(int[][] arr, int b) {if (b == 0) {int[][] result = new int[2][2];for (int i = 0; i < result.length; i++)for (int j = 0; j < result[i].length; j++)if (i == j)result[i][j] = 1;return result;}int[][] tmp = contorl(arr, b / 2);if (b % 2 == 0)return mul(tmp, tmp);elsereturn mul(mul(tmp, tmp), arr);}private static int[][] mul(int[][] arr, int[][] temp) {int n = arr.length;int[][] result = new int[n][n];for (int j = 0; j < n; j++) {for (int k = 0; k < n; k++) {int sum = 0;for (int l = 0; l < n; l++) {sum += arr[j][l] * temp[l][k];}result[j][k] = sum % m;}}return result;}static int m;public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int b = sc.nextInt();m = sc.nextInt();int[][] arr = new int[2][2];for (int i = 0; i < 2; i++)for (int j = 0; j < 2; j++) {arr[i][j] = sc.nextInt();}sc.close();int[][] result = contorl(arr, b);for (int i = 0; i < result.length; i++) {for (int j = 0; j < result[i].length; j++)System.out.print(result[i][j] % m + " ");System.out.println();}}}
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