2015年蓝桥杯省赛B组真题 第九题垒骰子

第九题垒骰子

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 109+7 的结果。

输入格式
第一行包含两个整数 n,m，分别表示骰子的数目和排斥的组数。

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
共一个数，表示答案模 109+7 的结果。

数据范围
1≤n≤109,
1≤m≤36,
1≤a,b≤6
输入样例：
2 1
1 2
输出样例：
544

看了蓝桥杯老师讲解的视频再写的。OJ连接
递归和动归都会超时，所以需要把复杂度降到O（n）以下，正解：矩阵快速幂
思路：与其他的矩阵快速幂一样，主要在于如何构建矩阵，
首先第一层最下面有6种朝向（1，2，3，4，5，6），每种朝向又可以偏移4次，所以arr[6]={4,4,4,4,4,4};表示第一个塞子的情况。递推矩阵M[6][6];
（第一个6表示当前骰子数字那个朝上，第二个6表示前一个骰子那个数字朝上具体看下面的列子） F[n]=arr*M^(N-1)
举例：测试样例：
2 1
1 2
输出：544

测试样例2：
4 3
6 5
3 1
5 4
输出：186880

一个上午过去了啥也没干就做了这一道题，我是真菜。

 #include<stdio.h>
 #include<string.h>
 
 
 typedef long long ll;
 ll mod=1000000007;
 int p[7][7];//记录冲突 
 int dd[6]={3,4,5,0,1,2};//几率对立面 
 struct Matrix
 {
 	ll mat[6][6];//冲突矩阵
	Matrix()
	{
		for(int i=0;i<6;i++)
		{
			for(int j=0;j<6;j++)
			{
				mat[i][j]=4;//因为可以转动4个面 
			}
		}
	} 
 };
 
        
Matrix fun(Matrix A,Matrix B)//两个矩阵相乘 
{
	Matrix res;
	memset(res.mat,0,sizeof(res.mat));
	for(int i=0;i<6;i++)
	{
		for(int j=0;j<6;j++)
		{
			for(int k=0;k<6;k++)
			{
				res.mat[i][j]=(res.mat[i][j]+A.mat[i][k]*B.mat[k][j])%mod;
			}
		}
	}
	return res;
}


Matrix fun1(ll n,Matrix ans)//矩阵快速幂 
{
	Matrix res;
	 
    memset(res.mat,0,sizeof(res.mat));
    for(int i=0;i<6;i++)
		res.mat[i][i]=1;//构造单位矩阵 
    while(n)
	{
		if(n%2==1)
			res=fun(res,ans);
		ans=fun(ans,ans);
		n/=2;
	}
	return res;
}
 
 
 int main()
 {
 	ll n,m;//骰子数和冲突数
	scanf("%lld%lld",&n,&m); 
	for(int i=0;i<m;i++)
	{
		int a,b;
		scanf("%d%d",&a,&b);
		a--,b--;
		
		p[dd[b]][a]=1;//表示有冲突 
		p[dd[a]][b]=1; 
	} 
	int arr[6]={4,4,4,4,4,4};//表示第一个骰子的6种不同的朝向情况 
	Matrix k;//冲突矩阵 
	for(int i=0;i<6;i++)
	{
		for(int j=0;j<6;j++)
		{
			if(p[i][j]==0)
				k.mat[i][j]=4;
			else
			    k.mat[i][j]=0;
		}
	}
	k=fun1(n-1,k);
	
	//最后得到的冲突矩阵和arr【】相乘 
	ll ss=0;
	for(int i=0;i<6;i++)
	{
		for(int j=0;j<6;j++)
		{
			ss=(ss+k.mat[i][j]*arr[j])%mod;
		}
	}
	printf("%lld",ss);
 	return 0;
 }