bzoj 2107: Spoj2832 Find The Determinant III 辗转相除法

2107: Spoj2832 Find The Determinant III

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Description

Problem code: DETER3 Given a NxN matrix A, find the Determinant of A % P. 给出一个尺寸为N×N的整数方阵A（N≤200），要求求出|A|%P的值（即A的行列式的值除以P的余数）。方阵中的数与P均为32位有符号类型可容纳的整数

Input

The first line of every test case contains two integers , representing N (0 < N < 201) and P (0 < P < 1,000,000,001). The following N lines each contain N integers, the j-th number in i-th line represents A[i][j] (- 1,000,000,001 < A[i][j] < 1,000,000,001).

Output

For each test case, print a single line contains the answer.

Sample Input

3 4
-840419217 -895520213 -303215897
537496093 181887787 -957451145
-305184545 584351123 -257712188

Sample Output

2

 

　　其实一说算法名称大概都会做了吧。高斯消元的除法本质上等效与辗转相处法，而辗转相处不存在精度误差。我们为了把两行之一消掉，通过辗转相除大行减小行变成类似子问题。

　　最开始尝试用java的BigDecimal，结果发现精度和时间是不可同时满足的。

　　矩阵行列式求法可几何理解，向量（基底）可以互相加减，而不影响体积，然而基底互换，有向体积取反。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define MAXN 210
typedef long long qword;
qword mat[MAXN][MAXN];

int main()
{
        //freopen("input.txt","r",stdin);
        int n,m,x,y,z;
        int mod;
        while (~scanf("%d%d",&n,&mod))
        {
                for (int i=1;i<=n;i++)
                {
                        for (int j=1;j<=n;j++)
                        {
                                scanf("%lld",&mat[i][j]);
                                mat[i][j]%=mod;
                        }
                }
                int rev=1;
                for (int i=1;i<=n;i++)
                {
                        x=-1;
                        for (int j=i;j<=n;j++)
                        {
                                if (mat[j][i])
                                {
                                        x=j;
                                        break;
                                }
                        }
                        if (x==-1)break;
                        if (x!=i)
                        {
                        for (int j=1;j<=n;j++)
                                swap(mat[x][j],mat[i][j]);
                        rev=-rev;
                        }
                        if (!mat[i][i])break;
                        for (int j=i+1;j<=n;j++)
                        {
                                while (mat[i][i])
                                {
                                        qword t=mat[j][i]/mat[i][i];
                                        for (int k=1;k<=n;k++)
                                                mat[j][k]=(mat[j][k]-mat[i][k]*t)%mod;
                                        for (int k=1;k<=n;k++)
                                                swap(mat[j][k],mat[i][k]);
                                        rev=-rev;
                                }
                                for (int k=1;k<=n;k++)
                                        swap(mat[j][k],mat[i][k]);
                                rev=-rev;
                        }
                }
                qword ans=1;
                for (int i=1;i<=n;i++)
                        ans=ans*mat[i][i]%mod;
                ans=(ans*rev+mod)%mod;
                printf("%lld\n",ans);
        }
}