题意:
有b个blocks,每个blocks都有n个相同的0~9的数字,如果从第一个block选1,从第二个block选2,那么就构成12,问对于给定的n,b有多少种构成方案使最后模x的余数为k。
分析:
dp+矩阵快速幂。
假如现在的数是m,模x余数是n,那么再从下一个block中选一个数a,a模x余数为b,那么新的数的余数就为(m∗10+a)%x,也就是(n∗10+b)%x,所以实际上我们只需要直接对余数进行操作。容易得到状态转移方程,其中dp[i][j]表示从第i个block中选择一个数后,余数为j的方案数,cnt[m]为余数为m的数的个数。
dp[i][(j * 10 + m) % x] = dp[i-1][j] * cnt[m];
可是b高达109,规模太大直接递推的话效率太低,而x最大仅为100,直接用矩阵表示这个递推式,时间复杂度则降为O(x3logb)。
代码:
#include
const int maxn = 50005;
int cnt[maxn], r[maxn];
const int N = 105, mod = 1e9 + 7;
struct Matrix
{
int row,cal;
long long m[N][N];
};
Matrix init(Matrix a, long long t)
{
for(int i = 0; i < a.row; i++)
for(int j = 0; j < a.cal; j++)
a.m[i][j] = t;
return a;
}
Matrix mul(Matrix a,Matrix b)
{
Matrix ans;
ans.row = a.row, ans.cal = b.cal;
ans = init(ans,0);
for(int i = 0; i < a.row; i++)
for(int j = 0; j < b.cal; j++)
for(int k = 0; k < a.cal; k++)
ans.m[i][j] = (ans.m[i][j] + a.m[i][k] * b.m[k][j])%mod;
return ans;
}
long long quick_pow(int k, int x, int res, Matrix A)
{
Matrix I;
I.row = x, I.cal = 1;
I = init(I, 0);
for(int i = 0; i < x; i++)
I.m[i][0] = cnt[i];
while(k){
if(k&1) I = mul(A, I);
A = mul(A, A);
k>>=1;
}
return I.m[res][0]%mod;
}
int main (void)
{
int n, b, k, x;
int a;
scanf("%d%d%d%d",&n,&b,&k,&x);
for(int i = 0; i < n; i++){
scanf("%d",&a);
cnt[a%x]++;
}
for(int i = 0; i < x; i++)
r[i] = (i *10)%x;
Matrix t;
t.row = t.cal = x;
for(int i = 0; i < t.row; i++)
for(int j = 0; j < t.cal; j++)
t.m[i][j] = cnt[(i+x-r[j])%x];
printf("%I64d",quick_pow(b-1, x, k, t));
return 0;
}