hdu 2604 矩阵快速幂模板题

/*
矩阵快速幂：
  第n个人如果是m，有f(n-1)种合法结果
  第n个人如果是f,对于第n-1和n-2个人有四种ff,fm,mf,mm其中合法的只有fm和mm
                 对于ffm第n-3个人只能是m那么有f(n-4)种
                 对于fmm那么对于第n-3个人没有限制有f(n-3)种
  顾f(n)=f(n-1)+f(n-3)+f(n-4);
  求出前四个结果分别是 a[1]=2;a[2]=4;a[3]=6;a[4]=9;
  A=|a[4],a[3],a[2],a[1]|
  可以构造矩阵
    |1 1 0 0 |
 B= |0 0 1 0 |
    |1 0 0 1 |
    |1 0 0 0 |
                       |1 1 0 0 |^n
                       |0 0 1 0 |
|a[4],a[3],a[2],a[1]|* |1 0 0 1 |   = |a[5],a[4],a[3],a[2]|
                       |1 0 0 0 |
    A*B^n=C;
    直接套模板即可。
*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N  11
int a[N];
struct matrix{
 __int64 mat[5][5];
};
matrix matmul(matrix b,matrix c,int mm) {
int i,j,k;
  matrix d;
  memset(d.mat,0,sizeof(d.mat));
  for(i=0;i<4;i++)
    for(j=0;j<4;j++)
    for(k=0;k<4;k++) {
    d.mat[i][j]+=b.mat[i][k]*c.mat[k][j];
    d.mat[i][j]%=mm;
    }
    return d;
}
matrix matpow(matrix f,matrix  ff,int k,int m) {
  while(k) {
    if(k&1)
        ff=matmul(ff,f,m);
    f=matmul(f,f,m);
    k/=2;
  }
  return ff;
}
int main(){
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF) {
        a[1]=2;a[2]=4;a[3]=6;a[4]=9;
        if(n<=4) {
        printf("%d
",a[n]%m);
        continue;
        }
      matrix  aa,bb,cc;
      memset(aa.mat,0,sizeof(aa.mat));
       memset(bb.mat,0,sizeof(bb.mat));
      aa.mat[0][0]=1;//构建矩阵
      aa.mat[2][0]=1;
      aa.mat[3][0]=1;
      aa.mat[0][1]=1;
      aa.mat[1][2]=1;
      aa.mat[2][3]=1;
      bb.mat[0][0]=a[4];
      bb.mat[0][1]=a[3];
      bb.mat[0][2]=a[2];
      bb.mat[0][3]=a[1];
      cc=matpow(aa,bb,n-4,m);
        printf("%d
",cc.mat[0][0]);
    }
return 0;}