P1939【模板】矩阵加速（数列）

P1939【模板】矩阵加速（数列）
难受就难受在a[i-3],这样的话让k=3就好了。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<set>
#include<cstring>
#define mod 1000000007
#define For(i,a,b) for(register long long i=a;i<=b;i++)
#define p(a) putchar(a)
#define g() getchar()
//by war
//2017.10.26
using namespace std;
long long k,t;

struct matrix
{
    long long a[5];
    long long b[5][5];
    matrix operator *(const matrix&c)const
    {
        matrix r;
        For(i,1,3)
          For(j,1,3)
          {
             r.b[i][j]=0;
             For(k,1,3)
            r.b[i][j]=(r.b[i][j]+(b[i][k]*c.b[k][j])%mod)%mod;
          }
        return r;
    }
}a;

void in(long long &x)
{
    long long y=1;
    char c=g();x=0;
    while(c<'0'||c>'9')
    {
    if(c=='-')
    y=-1;
    c=g();
    }
    while(c<='9'&&c>='0')x=x*10+c-'0',c=g();
    x*=y;
}
void o(long long x)
{
    if(x<0)
    {
        p('-');
        x=-x;
    }
    if(x>9)o(x/10);
    p(x%10+'0');
}

matrix ksm(matrix a,long long b)
{
    matrix r=a;b--;
    if(b==0)
    return r;
    while(b%2==0)
    {
        a=a*a;
        b>>=1;
    }
    while(b>0)
    {
        if(b%2==1)
        r=r*a;
        a=a*a;
        b>>=1;
    }
    return r;
}

int main()
{
    in(t);
    while(t--)
    {
    in(k);
    if(k==1||k==2||k==3)
    {
        o(1),p('
');
        
    }
    else
    {
    a.a[1]=1;
    a.a[2]=1;
    a.a[3]=1;
    a.b[1][1]=0;
    a.b[1][2]=0;
    a.b[1][3]=1;
    a.b[2][1]=1;
    a.b[2][2]=0;
    a.b[2][3]=0;
    a.b[3][1]=0;
    a.b[3][2]=1;
    a.b[3][3]=1;
    matrix r,ans;
    r=ksm(a,k-3);
    for(register int i=1;i<=3;i++)
          For(j,1,3)
          {
             ans.a[i]=0;
             For(k,1,3)
            ans.a[i]=(ans.a[i]+(a.a[i]*r.b[k][j])%mod)%mod;
          } 
    For(i,3,3)
    o((ans.a[i]%mod+mod)%mod),p('
');        
    }
    
    }
     return 0;
}