矩阵快速幂 HDU3483

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

//矩阵大小上限
const int SIZ=100;
int MOD;

//矩阵大小为n*m，初始化全部为0
struct mat
{
    int n,m;
    long long  ar[SIZ][SIZ];
    mat()
    {
        memset(ar,0,sizeof(ar));
        n=m=SIZ;
    };
};

//矩阵乘法
mat operator *(mat a,mat b)
{
    mat c;
    c=mat();
    c.n=a.n;
    c.m=b.m;
    for(int i=1;i<=a.n;i++)
        for(int j=1;j<=b.m;j++)
            for(int k=1;k<=a.m;k++)
            {
                c.ar[i][j]+=(a.ar[i][k]*b.ar[k][j])%MOD;
                c.ar[i][j]%=MOD;
            }
    return c;
}

//矩阵加法
mat operator +(mat a,mat b)
{
    mat c;
    c=mat();
    c.n=a.n;
    c.m=a.m;
    for(int i=1;i<=a.n;i++)
        for(int j=1;j<a.m;j++)
            c.ar[i][j]=a.ar[i][j]+b.ar[i][j];
    return c;
}

//矩阵快速幂
mat operator ^(mat a,int k)
{
    mat c;
    c=mat();
    c.n=a.n;
    c.m=a.m;
    for(int i=1;i<=a.n;i++)
        c.ar[i][i]=1;
    while(k)
    {
        if(k&1)
            c=c*a;
        a=a*a;
        k/=2;
    }
    return c;
}

long long  tarr[100][100];
long long  C(long long  a,long long  b)
{
    memset(tarr,0,sizeof(tarr));
    for(int i=0;i<=a;i++)
        tarr[i][0]=1;
    for(int i=1;i<=a;i++)
        for(int t=1;t<=i;t++)
        {
            tarr[i][t]=(tarr[i-1][t-1]+tarr[i-1][t])%MOD;
        }
    return tarr[a][b];
}

int main()
{
    int n,x;
    while(cin>>n>>x>>MOD&&(n!=-1||x!=-1||MOD!=-1))
    {
        mat tt;
        tt=mat();
        tt.m=tt.n=x+2;
        for(int i=1;i<tt.m;i++)
        {
            for(int t=1;t<=i;t++)
            {
                tt.ar[i][t]=C(i-1,t-1)*x%MOD;
            }
        }
        tt.ar[tt.m][tt.m-1]=tt.ar[tt.m][tt.m]=1;
        mat ans;
        ans=mat();
        ans.n=x+2;
        ans.m=1;
        for(int i=1;i<x+2;i++)
        {
            ans.ar[i][1]=x;
        }
        ans.ar[x+2][1]=0;
        cout<<((tt^(n))*ans).ar[x+2][1]%MOD<<endl;
    }
    return 0;
}