#P7155. [USACO20DEC] Spaceship P

[USACO20DEC] Spaceship P

题目描述

奶牛 Bessie 外星人绑架了,现在被关在了一艘外星人的飞船里!飞船有 NN1N601≤N≤60)间房间,编号为 1N1…N,其中某些房间之间由单向通过的门所连接(由于使用了奇怪的外星技术,一扇门甚至可能从一间房间通回这间房间本身!)。然而,没有两扇门具有完全相同的出发和到达房间。此外,Bessie 有一个遥控器,上有编号为 1K1…K1K601≤K≤60)的按钮。

如果 Bessie 能够完成一个怪异的任务,外星人就会释放她。首先,他们会选择两间房间 sstt1s,tN1≤s,t≤N),以及两个整数 bsb_sbtb_t1bs,btK1≤b_s,b_t≤K)。他们会将 Bessie 放在房间 ss 内,并令她立刻按下按钮 bsb_s。然后 Bessie 需要继续在飞船内穿梭,同时按下按钮。有一些 Bessie 的行动需要遵守的规则:

  • 在每间房间内,在按下恰好一个按钮后,她必须选择从某扇门离开去往另一间房间(可能会回到同一间房间)或停止行动。
  • 一旦 Bessie 按下某个按钮,她再次按下这个按钮即为非法,除非在此之间她按下过编号更大的按钮。换句话说,按下编号为 x 的按钮会使得这个按钮变为非法,同时所有编号 <x<x 的按钮会被重置为合法。
  • 如果 Bessie 按下非法的按钮,任务即失败,外星人就会把她关起来。

仅当 Bessie 停止行动时位于房间 tt,她最后按下的按钮是 btb_t,并且没有按下过非法按钮时,Bessie 才会被释放。

Bessie 担心她可能无法完成这一任务。对于 QQ1Q601≤Q≤60)个询问,每个询问包含一组 Bessie 认为可能的 s,t,bss,t,b_s 以及 btb_t,Bessie 想要知道可以使她得到释放的通过房间与按键序列的数量。由于答案可能非常大,输出对 109+710^9+7 取模的结果。

输入格式

输入的第一行包含 N,K,QN,K,Q

以下 NN 行每行包含 NN 个二进制位(0011)。如果从房间 ii 到房间 jj 存在一扇门,则第 ii 行的第 jj 位为 1,如果没有这样的门则为 0。

以下 QQ 行,每行包含四个整数 bsb_sssbtb_ttt,分别表示起始按钮、起始房间、结束按钮、结束房间。

输出格式

QQ 个询问的每一个,在一行内输出操作序列的数量模 109+710^9+7 的结果。

6 3 8
010000
001000
000100
000010
000000
000001
1 1 1 1
3 3 1 1
1 1 3 3
1 1 1 5
2 1 1 5
1 1 2 5
3 1 3 5
2 6 2 6

1
0
1
3
2
2
0
5
6 4 6
001100
001110
101101
010111
110111
000111
3 2 4 3
3 1 4 4
3 4 4 1
3 3 4 3
3 6 4 3
3 1 4 2
26
49
29
27
18
22
6 10 5
110101
011001
001111
101111
111010
000001
2 5 2 5
6 1 5 2
3 4 8 3
9 3 3 5
5 1 3 4
713313311
716721076
782223918
335511486
539247783

提示

门连接了房间 121→2232→3343→4454→5 以及 666→6

对于第一个询问,Bessie 必须在按下第一个按钮后立刻停止行动。

对于第二个询问,答案显然为零,因为无法从房间 3 前往房间 1。

对于第三个询问,Bessie 的唯一选择是从房间 1 移动到房间 2 到房间 3,同时按下按钮 1、2 和 3。

对于第四个询问,Bessie 的移动方式是唯一的,她有三种可能的按键序列:

  • (1,2,3,2,1)
  • (1,2,1,3,1)
  • (1,3,1,2,1)

对于最后一个询问,Bessie 有五种可能的按键序列:

  • (2)
  • (2,3,2)
  • (2,3,1,2)
  • (2,1,3,2)
  • (2,1,3,1,2)

测试点性质:

  • 测试点 4-7 中,K5K≤5(bs,s)(b_s,s) 在所有询问中均相同。
  • 测试点 8-11 中,对所有询问有 bs=K1b_s=K−1 以及 bt=Kb_t=K
  • 测试点 12-15 中,N,K,Q20N,K,Q≤20
  • 测试点 16-23 没有额外限制。

供题:Benjamin Qi