我是靠谱客的博主 幽默毛豆,最近开发中收集的这篇文章主要介绍hdu 2604 Queuing (矩阵快速幂)分析代码,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

Queuing

分析

  1. 一般递推式
    在这里插入图片描述

  2. 向量递推式
    在这里插入图片描述

  3. 状态机模型 1

以最后3个人的性别序列为状态标识
在这里插入图片描述
转移方程
Smmm = Smmm + Sfmm // S0 = S0 + S4
Smmf = Smmm + Sfmm // S1 = S0 + S4
Smfm = Smmf // S2 = S1
Smff = Smmf // S3 = S1
Sfmm= Smfm + Sffm // S4= S2 + S6
Sfmf= 0 // S5 = 0
Sffm = Smff // S6 = S3
Sfff = 0 // S7 = 0
转移矩阵
在这里插入图片描述

  1. 状态机模型 2
    在这里插入图片描述
    转移方程
    S0 = S0 + S3
    S1 = S0
    S2 = S1
    S3 = S1 + S2
    初始状态
    当L=1时,S0 = 1、S1 = 1、 S2 = 0、S3 = 0
    转移矩阵
    在这里插入图片描述

代码

一般递推式

  • 超时(TLE),不可行
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MXN 1000010
#define mod(x) ((x)%M)
int L, M, dp[MXN]={0, 2, 4, 6, 9};
int main(){
    while(scanf("%d%d", &L, &M) == 2){
        for(int i = 5; i <= MXN; i++)
            dp[i] = mod(dp[i-1]+dp[i-3]+dp[i-4]);        
        printf("%dn", dp[L]%M);
    }
    return 0;
}
  • 勉强过关【耗时:4165MS】
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MXN 1000010
#define mod(x) ((x)%M)
int L, M, dp[MXN]={0, 2, 4, 6, 9};
int main(){
    while(scanf("%d%d", &L, &M) == 2){
        for(int i = 5; i <= L; i++){
            dp[i] = dp[i-1]+dp[i-3]+dp[i-4];
            if(dp[i] > 1000000) dp[i] %= M;
        }      
        printf("%dn", dp[L]%M);
    }
    return 0;
}

向量递推式【耗时:93ms】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MXM 4
#define mod(x) ((x)%M)
int L, M, f[5]={0, 2, 4, 6, 9}, A[MXM][MXM]={{1,0,1,1},{1,0,0,0},{0,1,0,0},{0,0,1,0}};
struct mat{ 
    int d[MXM][MXM];
    mat operator*(const mat x){
        mat ret;
        int tmp;
        for(int i = 0; i < MXM; i++){
            for(int j = 0; j < MXM; j++){
                tmp = 0;
                for(int k = 0; k < MXM; k++){
                    tmp = mod(tmp + d[i][k]* x.d[k][j]);
                }
                ret.d[i][j] = tmp;
            }
        }
        return ret;
    }
    void init_unit(){
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            for(int j = 0; j < MXM; j++)
                d[i][j] = i == j ? 1 : 0;
    }
    void init(){
        for(int i = 0; i < MXM; i++){
            for(int j = 0; j < MXM; j++){
                this->d[i][j] = A[i][j];
            }
        }
    }
}ma;
mat matrixPow(mat base, int pow){
    mat res;
    res.init_unit();
    while(pow){
        if(pow & 1) res = res * base;
        base = base * base;
        pow >>= 1;
    }
    return res;
}
int main(){
    while(scanf("%d%d", &L, &M) == 2){
        if(L <= MXM){
			printf("%dn", f[L]%M);
			continue;
		}
        ma.init();
        ma = matrixPow(ma, L-4);
        int ans = 0;
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            ans = mod(ans+ma.d[0][i]*f[MXM-i]);
        printf("%dn", ans);
    }
	return 0;
}

状态转移 1 【耗时:2636ms】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define LL long long
#define MXM 8
#define mod(x) ((x)%M)
int L, M, s[3]={0,2,4}, f[8]={1,1,1,1,1,0,1,0};
int A[MXM][MXM]={{1,0,0,0,1,0,0,0},{1,0,0,0,1,0,0,0},
    {0,1,0,0,0,0,0,0},{0,1,0,0,0,0,0,0},
    {0,0,1,0,0,0,1,0},{0,0,0,0,0,0,0,0},
    {0,0,0,1,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0}};
struct mat{ 
    LL d[MXM][MXM];
    mat operator*(const mat x){
        mat ret;
        LL tmp;
        for(int i = 0; i < MXM; i++){
            for(int j = 0; j < MXM; j++){
                tmp = 0;
                for(int k = 0; k < MXM; k++){
                    tmp = mod(tmp + d[i][k]* x.d[k][j]);
                }
                ret.d[i][j] = tmp;
            }
        }
        return ret;
    }
    void init_unit(){ // 初始化为单位矩阵
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            for(int j = 0; j < MXM; j++)
                d[i][j] = i == j ? 1 : 0;
    }
    void init(){ // 初始化为变换矩阵
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            for(int j = 0; j < MXM; j++)
                this->d[i][j] = A[i][j];          
    }
}ma;
mat matrixPow(mat base, LL pow){
    mat res;
    res.init_unit();
    while(pow){
        if(pow & 1) res = res * base;
        base = base * base;
        pow >>= 1;
    }
    return res;
}
int main(){
	while(scanf("%d%d", &L, &M) == 2){
        if(L <= 2){
			printf("%dn", s[L]%M);
			continue;
		}
        ma.init();
        ma = matrixPow(ma, L-3);
        int ans = 0;
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            for(int j = 0; j < MXM; j++)
                ans = mod(ans+ma.d[i][j]*f[j]);
        printf("%dn", ans);
    }
	return 0;
}

状态转移 2 【耗时:93MS】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MXM 4
#define mod(x) ((x)%M)
int L, M, A[MXM][MXM]={{1,0,0,1},{1,0,0,0},{0,1,0,0},{0,1,1,0}};
struct mat{ 
    int d[MXM][MXM];
    mat operator*(const mat x){
        mat ret;
        int tmp;
        for(int i = 0; i < MXM; i++){
            for(int j = 0; j < MXM; j++){
                tmp = 0;
                for(int k = 0; k < MXM; k++){
                    tmp = mod(tmp + d[i][k]* x.d[k][j]);
                }
                ret.d[i][j] = tmp;
            }
        }
        return ret;
    }
    void init_unit(){
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            for(int j = 0; j < MXM; j++)
                d[i][j] = i == j ? 1 : 0;
    }
    void init(){
        for(int i = 0; i < MXM; i++){
            for(int j = 0; j < MXM; j++){
                this->d[i][j] = A[i][j];
            }
        }
    }
}ma;
mat matrixPow(mat base, int pow){
    mat res;
    res.init_unit();
    while(pow){
        if(pow & 1) res = res * base;
        base = base * base;
        pow >>= 1;
    }
    return res;
}
int main(){
    while(scanf("%d%d", &L, &M) == 2){
        if(L == 0){ printf("0n"); continue;}
        ma.init();
        ma = matrixPow(ma, L-1);
        int ans = 0;
        for(int i = 0; i < MXM; i++)
            ans = mod(ans+ma.d[i][0]+ma.d[i][1]);
        printf("%dn", ans);
    }
	return 0;
}

最后

以上就是幽默毛豆为你收集整理的hdu 2604 Queuing (矩阵快速幂)分析代码的全部内容,希望文章能够帮你解决hdu 2604 Queuing (矩阵快速幂)分析代码所遇到的程序开发问题。

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