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hdu2371 矩阵乘法(求序列位置改变m次后的序列)

题意:

      给你一个字符串,然后让你执行m次操作,每次操作把当前的字符串映射到他给你的位置序列的位置,比如给的是 3 1 2,第一步就是把原来的3的位置的字母变到1的位置,1的变到2的位置,2的变到3,就这样一直变换m次,最后给你一个变换完之后的,让你求原始的(原题这个地方没有叙述的很清楚)。

思路:

      首先这种位置映射,或者是变换的很多都可以根据矩阵乘法来解决,这个题目的是个很简单的应用,比如我们要把1 2 3 4 5映射到 2 3 1 5 4的位置:

0 1 0 0 0     1

0 0 1 0 0     2

1 0 0 0 0  *  3 

0 0 0 0 1     4

0 0 0 1 0     5 (这个是正向,题目是要求原始的,直接把n*n的矩阵变成自己的逆矩阵)

    这样就ok了,映射几次就乘几个前面的那个n*n的矩阵就行了,矩阵乘法有结合律,所以可以矩阵快速幂去求,矩阵乘法的三重for循环本身也有优化(这个题目不优化也能过),还有就是,一开始就说了,这个题目是要求原始的字符串,所以是不停的往回除,矩阵除法可以转换成乘以要除的那个矩阵的逆矩阵,所以还是矩阵乘法。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

#define N 80 + 3

typedef struct
{
   int mat[N][N];
}A;

A mat_mat(A a ,A b ,int n)
{
   A c;
   memset(c.mat ,0 ,sizeof(c.mat));
   for(int k = 1 ;k <= n ;k ++)
   for(int i = 1 ;i <= n ;i ++)
   if(a.mat[i][k])
   for(int j = 1 ;j <= n ;j ++)
   c.mat[i][j] += a.mat[i][k] * b.mat[k][j];
   return c;
}

A q_mat(A a ,int b ,int n)
{
   A c;
   memset(c.mat ,0 ,sizeof(c.mat));
   for(int i = 1 ;i <= n ;i ++)
   c.mat[i][i] = 1;
   while(b)
   {
      if(b&1) c = mat_mat(c ,a ,n);
      a = mat_mat(a ,a ,n);
      b /= 2;
   }
   return c;
}

int main ()
{
   char str[N];
   int num[N] ,i ,n ,m;
   A a;
   while(~scanf("%d %d" ,&n ,&m) && n + m)
   {
      memset(a.mat ,0 ,sizeof(a.mat));
      for(i = 1 ;i <= n ;i ++)
      {
         scanf("%d" ,&num[i]);
         a.mat[num[i]][i] = 1;
      } 
      getchar();
      gets(str);
      a = q_mat(a ,m ,n);
      for(i = 1 ;i <= n ;i ++)
      for(int j = 1 ;j <= n ;j ++)
      if(a.mat[i][j]) num[i] = j;
      for(i = 1 ;i <= n ;i ++)
      printf("%c" ,str[num[i] - 1]);
      puts("");
   }
   return 0;
}