P16067 [CSPro 32] 宝藏
题目背景
洛谷的测试数据仅供民间交流使用,非官方测试数据。官方评测链接:。
题目描述
西西艾弗岛上埋藏着一份宝藏,小 C 根据藏宝图找到了宝藏的位置。藏有宝藏的箱子被上了锁,旁边写着一些提示:
- 给定 $n$ 条指令,编号为 $1 \sim n$,其中每条指令都是对一个**双端队列**的操作,队列中的元素均为 $2 \times 2$ 的矩阵;
- 在某些时刻,某一条指令可能会改变;
- 在某些时刻,密码可以由以下方式计算:对于给定的指令区间 $[l, r]$,对初始为空的队列依次执行第 $l \sim r$ 条指令,将得到的队列里的所有矩阵从头到尾相乘,并将乘积矩阵中的所有元素对 $998244353$ 取模,得到的矩阵即为密码;特别地,若队列为空,则密码为**单位矩阵**;如果能分别计算出这些时刻的密码,将能够打开箱子的锁,从而获得宝藏。
经过小 C 的观察,每条指令的形式均为以下三种之一:
1. 给定 $2 \times 2$ 的矩阵 $\mathbf{A}$,将 $\mathbf{A}$ 插入队列的头部;
2. 给定 $2 \times 2$ 的矩阵 $\mathbf{B}$,将 $\mathbf{B}$ 插入队列的尾部;
3. 若队列非空,删除队列中**最晚**被插入的矩阵。
小 C 将所有的时刻发生的事件均记录了下来。具体地,共有 $m$ 个时刻,每个时刻可能会发生两种事件:
1. 第 $i$ 条指令改变,改变后的指令仍为以上三种形式之一;
2. 给定指令区间 $[l, r]$,求依次执行第 $l \sim r$ 条指令得到的密码。
由于小 C 并不会这个问题,他向你发起了求助。你需要帮助小 C 求出所有类型为 2 的事件所对应的密码。
输入格式
从标准输入读入数据。
输入的第一行包含两个正整数 $n, m$。
接下来 $n$ 行,按顺序给出初始时刻的每条指令:
- 输入的第一个正整数 $v$ 描述这条指令的形式,保证 $v$ 为 $1, 2, 3$ 中的一种。
- 若 $v = 1$,接下来给出四个非负整数 $A_{1,1}, A_{1,2}, A_{2,1}, A_{2,2}$,表示操作为将 $2 \times 2$ 的矩阵 $\mathbf{A}$ 插入队列的头部;
- 若 $v = 2$,接下来给出四个非负整数 $B_{1,1}, B_{1,2}, B_{2,1}, B_{2,2}$,表示操作为将 $2 \times 2$ 的矩阵 $\mathbf{B}$ 插入队列的尾部;
- 若 $v = 3$,表示操作为若队列非空,删除队列中**最晚**被插入的矩阵;
接下来 $m$ 行,按顺序给出每个时刻发生的事件:
- 输入的第一个正整数 $v$ 描述这个事件的类型,保证 $v$ 为 $1, 2$ 中的一种。
- 若 $v = 1$,接下来给出一个正整数 $i$ 与一条指令,表示将第 $i$ 条指令更新为当前输入的指令,指令的输入格式与初始时刻指令的输入格式相同。
- 若 $v = 2$,接下来给出两个正整数 $l, r$,你需要求出依次执行第 $l \sim r$ 条指令得到的密码。
输出格式
输出到标准输出。
对于所有类型为 $2$ 的事件,输出一行四个非负整数 $C_{1,1}, C_{1,2}, C_{2,1}, C_{2,2}$,表示该时刻的密码 $\mathbf{C}$。
说明/提示
### 样例 1 解释
第一次事件发生时,
- 第 $2$ 条指令为在序列尾部插入矩阵 $\begin{bmatrix} 6 & 9 \\ 4 & 2 \end{bmatrix}$;
- 第 $3$ 条指令为在序列尾部插入矩阵 $\begin{bmatrix} 2 & 8 \\ 2 & 1 \end{bmatrix}$。
依次执行第 $2 \sim 3$ 条指令,得到的队列为 $\begin{bmatrix} 6 & 9 \\ 4 & 2 \end{bmatrix}, \begin{bmatrix} 2 & 8 \\ 2 & 1 \end{bmatrix}$,则密码为
$$
\begin{bmatrix} 6 & 9 \\ 4 & 2 \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} 2 & 8 \\ 2 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 30 & 57 \\ 12 & 34 \end{bmatrix}
$$
第四次事件发生时,
- 第 $1$ 条指令为在序列头部插入矩阵 $\begin{bmatrix} 2 & 3 \\ 9 & 3 \end{bmatrix}$;
- 第 $2$ 条指令为在序列头部插入矩阵 $\begin{bmatrix} 3 & 1 \\ 0 & 1 \end{bmatrix}$;
- 第 $3$ 条指令为若队列非空,删除队列中最晚被插入的矩阵。
依次执行第 $1 \sim 3$ 条指令,得到的队列为 $\begin{bmatrix} 2 & 3 \\ 9 & 3 \end{bmatrix}$,则密码为 $\begin{bmatrix} 2 & 3 \\ 9 & 3 \end{bmatrix}$。
### 样例 2
见题目目录下的 `2.in` 与 `2.ans`。
该样例满足测试数据 $1 \sim 3$ 的限制。
### 样例 3
见题目目录下的 `3.in` 与 `3.ans`。
该样例满足测试数据 $4 \sim 7$ 的限制。
### 样例 4
见题目目录下的 `4.in` 与 `4.ans`。
该样例满足测试数据 $8, 9$ 的限制。
### 样例 5
见题目目录下的 `5.in` 与 `5.ans`。
该样例满足测试数据 $10, 11$ 的限制。
### 样例 6
见题目目录下的 `6.in` 与 `6.ans`。
该样例满足测试数据 $12 \sim 15$ 的限制。
### 样例 7
见题目目录下的 `7.in` 与 `7.ans`。
该样例满足测试数据 $16, 17$ 的限制。
### 子任务
对于所有测试数据,满足 $1 \le n, m \le 10^5$,$0 \le A_{i,j}, B_{i,j} < 998244353$,$1 \le l \le r \le n$。
| 测试点编号 | $n, m \le$ | 特殊性质 |
|:----------:|:----------:|:-------:|
| $1 \sim 3$ | $10^2$ | 无 |
| $4 \sim 7$ | $10^3$ | ^ |
| $8, 9$ | $5 \times 10^4$ | 所有指令的形式均为 $1$ |
| $10, 11$ | ^ | 所有指令的形式均为 $1$ 或 $2$ |
| $12 \sim 15$ | ^ | 所有事件的类型均为 $2$ |
| $16, 17$ | ^ | 无 |
| $18 \sim 20$ | $10^5$ | ^ |