给出一个 n×m 的方格图,现在要用如下 L 型的积木拼到这个图中,使得方格图正好被拼满,请问总共有多少种拼法。
其中,方格图的每一个方格正好能放积木中的一块。
积木可以任意旋转。
输入格式
输入的第一行包含两个整数 n,m,表示方格图的大小。
输出格式
输出一行,表示可以放的方案数,由于方案数可能很多,所以请输出方案数除以 109+7 的余数。
数据范围
在评测时将使用 10 个评测用例对你的程序进行评测。
评测用例 1 和 2 满足:1≤n≤30,m=2。
评测用例 3 和 4 满足:1≤n,m≤6。
评测用例 5 满足:1≤n≤100,1≤m≤6。
评测用例 6 和 7 满足:1≤n≤1000,1≤m≤6。
评测用例 8、9 和 10 满足:1≤n≤10^15,1≤m≤7。输入样例:
6 2
输出样例:
4
样例解释
四种拼法如下图所示:
代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 130, MOD = 1e9 + 7;
LL n;
int m;
int w[N][N];
void dfs(int x, int y, int u) //当前列状态为x,下一列状态为y,处理到了第u行
{
if (u == m) w[x][y] ++ ; //枚举完了x列的所有位,对应方案数加一
else if (x >> u & 1) dfs(x, y, u + 1); //当前列u位已经填了,直接处理下一位
else
{
if (u && !(y >> u & 1) && !(y >> u - 1 & 1)) //摆法1
dfs(x, y + (1 << u) + (1 << u - 1), u + 1);
if (u + 1 < m && !(y >> u & 1) && !(y >> u + 1 & 1)) //摆放2
dfs(x, y + (1 << u) + (1 << u + 1), u + 1);
if (u + 1 < m && !(x >> u + 1 & 1)) //x第u位和u+1位都为0
{
if (!(y >> u & 1)) dfs(x, y + (1 << u), u + 2); //摆法3(注u+2)
if (!(y >> u + 1 & 1)) dfs(x, y + (1 << u + 1), u + 2); //摆法4(注u+2)
}
}
}
void mul(int c[][N], int a[][N], int b[][N]) //矩阵乘法
{
static int tmp[N][N];
memset(tmp, 0, sizeof tmp);
for (int i = 0; i < 1 << m; i ++ )
for (int j = 0; j < 1 << m; j ++ )
for (int k = 0; k < 1 << m; k ++ )
tmp[i][j] = (tmp[i][j] + (LL)a[i][k] * b[k][j]) % MOD;
memcpy(c, tmp, sizeof tmp);
}
int main()
{
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < 1 << m; i ++) //求W矩阵
dfs(i, 0, 0);
int res[N][N] = {0}; //F{N}
res[0][(1 << m) - 1] = 1;
while (n)
{
if (n & 1) mul(res, res, w);
mul(w, w, w);
n >>= 1;
}
cout << res[0][(1 << m) - 1];
return 0;
}