ps:problems:boj:10830
행렬 제곱
ps | |
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링크 | acmicpc.net/… |
출처 | BOJ |
문제 번호 | 10830 |
문제명 | 행렬 제곱 |
레벨 | 골드 4 |
분류 |
거듭제곱의 빠른 계산 |
시간복잡도 | O(n^3logb) |
인풋사이즈 | n<=5, b<=100,000,000,000 |
사용한 언어 | Python |
제출기록 | 29200KB / 80ms |
해결날짜 | 2021/07/28 |
풀이
- 거듭제곱의 빠른 계산 (Exponentiation by squaring) 을 행렬에 적용하는 문제.
- n*n 행렬의 곱셈은 O(n^3)이고, 빠른 계산 알고리즘을 이용하면 행렬 곱셈을 O(logb)번만 하면 되므로 총 시간 복잡도는 O(n^3logb)
- 정수의 n제곱을 계산하는 곱셈 문제는 그냥 python의 내장 pow 함수로 가능했지만, 행렬은 알고리즘을 직접 구현해야 한다. 사실 행렬 거듭제곱의 빠른 계산은 동차 선형 점화식의 계산에 필요하기 때문에 teflib.combinatorics.linear_homogeneous_recurrence의 일부로 이미 구현되어있다. 여기에서 행렬 거듭제곱 부분만 복사해서 제출했다.
코드
"""Solution code for "BOJ 10830. 행렬 제곱".
- Problem link: https://www.acmicpc.net/problem/10830
- Solution link: http://www.teferi.net/ps/problems/boj/10830
Tags: [BinaryExponentiation]
"""
MOD = 1000
class SqMat(object):
"""A very simple implementation for n x n matrix."""
def __init__(self, mat):
self._mat = mat
def __getitem__(self, row):
return self._mat[row]
def __matmul__(self, other):
ret = []
for a_row in self._mat:
ret.append([sum(a * b for a, b in zip(a_row, b_col))
for b_col in zip(*other._mat)])
return SqMat(ret)
def __mod__(self, mod):
return SqMat([[item % mod for item in row] for row in self._mat])
def __pow__(self, n, mod=0):
res = SqMat([[0] * len(self._mat) for _ in self._mat])
for i, row in enumerate(res):
row[i] = 1
m = SqMat([row[:] for row in self._mat])
while n:
if n % 2 == 1:
res @= m
m @= m
if mod > 0:
m %= mod
n //= 2
return res % mod if mod > 0 else res
def main():
N, B = [int(x) for x in input().split()]
mat = [[int(x) for x in input().split()] for _ in range(N)]
answer = pow(SqMat(mat), B, MOD)
for row in answer:
print(*row)
if __name__ == '__main__':
main()
ps/problems/boj/10830.txt · 마지막으로 수정됨: 2021/07/28 16:03 저자 teferi
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