bzoj3329 Xorequ

Posted 2021-02-10 wxyww

思路

一道比较经典的题。
(xotimes 3x=2x)等价于(x otimes 2x=3x)
异或其实就是不进位的加法。因为(x + 2x=3x)，所以只要满足(x+2x)在二进制上没有进位即可。很容易发现其实就是要求(x)的二进制位置上没有相邻的两个(1)。
对于第一问，很裸的数位(dp)
对于第二问，我们用(f[i])表示在二进制表示下，(x)的前(i)位中没有相邻的两个(1)的方案数。如果第(i)位填(0),那么只要前(i-1)位没有相邻的(1)就行了。所以(f[i]+=f[i-1])，如果第(i)位填(1)。那么第(i-1)位必须是(0)，所以前(i - 2) 位没有相邻的(1)就行了，所以(f[i]+=f[i-1])。所以(f[i]=f[i-1]+f[i-2])，就是菲波那切数列了。矩阵快速幂优化一下子就(OK)了。

代码

#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<bitset>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int mod = 1e9 + 7;
ll read() {
    ll x=0,f=1;char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9') {
        if(c=='-') f=-1;
        c=getchar();
    }
    while(c>='0'&&c<='9') {
        x=x*10+c-'0';
        c=getchar();
    }
    return x*f;
}
namespace BF1 {
    int a[100],tot;
    ll f[100][2][2];
    ll dfs(int pos,int limit,int lst) {
        if(pos == 0) return 1;
        if(f[pos][limit][lst]) return f[pos][limit][lst];
        if(limit) {
            if(a[pos] == 0) f[pos][limit][lst] += dfs(pos - 1,1,0);
            else {
                f[pos][limit][lst] += dfs(pos - 1,0,0);
                if(!lst) f[pos][limit][lst] += dfs(pos - 1,1,1);
            }
        }
        else {
            f[pos][limit][lst] += dfs(pos - 1,0,0);
            if(!lst) f[pos][limit][lst] += dfs(pos - 1,0,1);
        }
        return f[pos][limit][lst];
    }
    void solve(ll x) {
        tot = 0;
        while(x) {
            a[++tot] = x & 1;
            x >>= 1;
        }
        memset(f,0,sizeof(f));
        printf("%lld
",dfs(tot,1,0) - 1);
    }
}
namespace BF2 {

    struct node {
        ll a[10][10];
        int n,m;
        node() {
            memset(a,0,sizeof(a));n = 0,m = 0;
        }
        node(int x,int y) {
            n = x,m = y;
            memset(a,0,sizeof(a));
        }
        node(int nn) {
            n = m = nn;
            memset(a,0,sizeof(a));
            for(int i = 1;i <= nn;++i) a[i][i] = 1;
        }
    };
    node operator * (const node &x,const node &y) {
        int n = x.n,m = y.m,K = x.m;
        node ret(n,m);
        for(int k = 1;k <= K;++k)
            for(int i = 1;i <= n;++i)
                for(int j = 1;j <= m;++j)
                    ret.a[i][j] += x.a[i][k] * y.a[k][j] % mod,ret.a[i][j] %= mod;
        return ret;
    }
    node operator ^ (node x,ll y) {
        node ret(x.n);
        for(;y;y >>= 1,x = x * x)
            if(y & 1) ret = x * ret;
        return ret;
    }
    void solve(ll n) {
        node A(1,2);
        A.a[1][1] = A.a[1][2] = 1;
        node C(2,2);
        C.a[1][1] = C.a[1][2] = C.a[2][1] = 1;
        A = A * (C ^ n);
        printf("%lld
",A.a[1][1]);
    }
}
int main() {
    int T = read();
    while(T--) {
        ll n = read();
        BF1::solve(n);
        BF2::solve(n);
    }

    return 0;
}