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快速幂模板(整数+矩阵)

 
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1//整数的快速幂 m^n  % k 的快速幂:
long long  quickpow(long long   m , long long   n , long long   k){
    long long   ans = 1;
    while(n){
        if(n&1)//如果n是奇数
            ans = (ans * m) % k;
        n = n >> 1;//位运算“右移1类似除2”
        m = (m * m) % k;
    }
    return ans;
}


2矩阵快速幂:
定义一个矩阵类,例如求(A^n)%mod
class Matrix {
public:

     long long m[MAXN][MAXN];
//二维数组存放矩阵
    Matrix(){}
    //对数组的初始化
    void init(long long  num[MAXN][MAXN]){
        for(int i = 0 ; i < MAXN ; i++){
            for(int j = 0 ; j < MAXN ; j++){
                m[i][j] = num[i][j];
           }
       }
    }
    //重载矩阵的乘法运算

    friend Matrix operator*(Matrix &m1 ,Matrix &m2) {
        int i, j, k;
        Matrix temp;
        for (i = 0; i < MAXN; i++) {
            for (j = 0; j < MAXN; j++) {
                temp.m[i][j] = 0;
                for(k = 0 ; k < MAXN ; k++)
                   temp.m[i][j] += (m1.m[i][k] * m2.m[k][j])%mod
                temp.m[i][j] %= mod;
//注意每一步都进行取模
           }
        }
        return temp;
    }
    //矩阵的快速幂

    friend Matrix quickpow(Matrix &M , long long n){
        Matrix tempans;
//初始化为单位矩阵
        //初始化
        for(int i = 0 ; i < MAXN ; i++){
            for(int j = 0 ; j < MAXN ; j++){
                if(i == j)
                    tempans.m[i][j] = 1;
                else
                    tempans.m[i][j] = 0;
            }
        }
        //快速幂(类似整数)
        while(n){
            if(n & 1)
                tempans = tempans * M;
//已经重载了*
            n = n >> 1;
            M = M * M;
        }
       return tempans;
    }
};

int main() {
    Matrix A , ans;
    long long T , n , k , sum;
//数据类型为long long
    long long num[MAXN][MAXN];
//输入的数据存入数组
    scanf("%lld" , &T);
    while(T--){
        scanf("%lld%lld\n", &n , &k);
        memset(num , 0 , sizeof(num));
        for(int i = 0 ; i < n ; i++){
            for(int j = 0 ; j < n ; j++)
                scanf("%lld" , &num[i][j]);
        }
        A.init(num);//初始化A矩阵
        ans = quickpow(A , k);//求出矩阵的快速幂
    }
}


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