第六届蓝桥杯省赛试题 垒骰子

时间:2022-09-10 14:38:11

赌圣atm晚年迷恋上了垒骰子,就是把骰子一个垒在另一个上边,不能歪歪扭扭,要垒成方柱体。 经过长期观察,atm 发现了稳定骰子的奥秘:有些数字的面贴着会互相排斥! 我们先来规范一下骰子:1 的对面是 4,2 的对面是 5,3 的对面是 6。 假设有 m 组互斥现象,每组中的那两个数字的面紧贴在一起,骰子就不能稳定的垒起来。 atm想计算一下有多少种不同的可能的垒骰子方式。 两种垒骰子方式相同,当且仅当这两种方式中对应高度的骰子的对应数字的朝向都相同。 由于方案数可能过多,请输出模 10^9 + 7 的结果。

不要小看了 atm 的骰子数量哦~

输入格式:

第一行两个整数 n m n表示骰子数目 接下来 m 行,每行两个整数 a b ,表示 a 和 b 数字不能紧贴在一起。

输出格式:

一行一个数,表示答案模 10^9 + 7 的结果。

输入样例:

2 1
1 2

输出样例:

544

「数据范围」

对于 30% 的数据:n <= 5
对于 60% 的数据:n <= 100
对于 100% 的数据:0 < n <= 10^9, m <= 36

注意

所有代码放在同一个源文件中,调试通过后,拷贝提交该源码。

注意: main函数需要返回0 注意: 只使用ANSI C/ANSI C++ 标准,不要调用依赖于编译环境或操作系统的特殊函数。 注意: 所有依赖的函数必须明确地在源文件中 #include , 不能通过工程设置而省略常用头文件。

提交时,注意选择所期望的编译器类型。

 

一开始想用动态规划,结果最后一个测试点总是超时,后来经人指点,用矩阵快速幂做,然后自己研究了一下应该就是矩阵的n次方,用快速幂来完成。

超时代码:

#include <iostream>
#include
<algorithm>
#include
<map>
#include
<cstring>
#include
<cstdio>
#define mod 1000000007
using namespace std;
int mp[7][7],n,m,x,y;
long long d[2][7],ans = 0;
struct adm
{
int num;
int nu[7];
}s[
7];
int pow_(int a,int b)
{
long long d = a,e = 1;
while(b)
{
if(b % 2)e = (e * d) % mod;
b
/= 2;
d
= (d * d) % mod;
}
return e;
}
int main()
{
scanf(
"%d%d",&n,&m);
for(int i = 0;i < m;i ++)
{
scanf(
"%d%d",&x,&y);
mp[x][y]
= mp[y][x] = 1;
}
for(int i = 1;i <= 6;i ++)
{
d[
0][i] = 1;
for(int j = 1;j <= 6;j ++)
{
if(!mp[(i + 2) % 6 + 1][j])s[i].nu[s[i].num ++] = j;
}
}
for(int i = 1;i < n;i ++)
{
x
= i % 2,y = (i + 1) % 2;
for(int j = 1;j <= 6;j ++)
{
d[x][j]
= 0;
for(int k = 0;k < s[j].num;k ++)
{
d[x][j]
= (d[x][j] + d[y][s[j].nu[k]]) % mod;
}
}
}
for(int i = 1;i <= 6;i ++)
{
ans
= (ans + d[x][i]) % mod;
}
ans
= (ans * pow_(4,n)) % mod;
printf(
"%lld",ans);
}

 

ac代码:

#include <iostream>
#include
<cstdio>
#include
<cstring>
#define mod 1000000007
using namespace std;
long long **mp = new long long *[6],**d = new long long *[6];
int n,m,x,y,r[6] = {3,4,5,0,1,2};
long long quick_c(int t)
{
long long e = 4,ans = 1;
while(t)
{
if(t % 2)ans = (ans * e) % mod;
t
/= 2;
e
= (e * e) % mod;
}
return ans;
}
void mul_m(long long **a,long long **b)
{
long long s[6][6] = {0};
for(int i = 0;i < 6;i ++)
{
for(int j = 0;j < 6;j ++)
{
for(int k = 0;k < 6;k ++)
{
s[i][j]
= (s[i][j] + a[i][k] * b[k][j]) % mod;
}
}
}
for(int i = 0;i < 6;i ++)
{
for(int j = 0;j < 6;j ++)
a[i][j]
= s[i][j];
}
}
long long quick_m(int t)
{
while(t)
{
if(t % 2)mul_m(mp,d);
t
/= 2;
mul_m(d,d);
}
long long ans = 0;
for(int i = 0;i < 6;i ++)
{
for(int j = 0;j < 6;j ++)
ans
= (ans + mp[i][j]) % mod;
}
return ans;
}
int main()
{
int n,m;
scanf(
"%d%d",&n,&m);
for(int i = 0;i < 6;i ++)
{
mp[i]
= new long long[6];
d[i]
= new long long[6];
}
for(int i = 0;i < 6;i ++)
{
for(int j = 0;j < 6;j ++)
mp[i][j]
= 0,d[i][j] = 1;
}
for(int i = 0;i < 6;i ++)
mp[i][i]
= 1;
for(int i = 1;i <= m;i ++)
{
scanf(
"%d%d",&x,&y);
d[x
- 1][r[y - 1]] = d[y - 1][r[x - 1]] = 0;
}
long long ans = (quick_c(n) * quick_m(n - 1)) % mod;
cout
<<ans;
}