Fancy Sequence

Write an API that generates fancy sequences using the append, addAll, and  mulall operations.

Implement the Fancy class:

• Fancy() Initializes the object with an empty sequence.
• void append(val) Appends an integer val to the end of the sequence.
• void addAll(inc) Increments all existing values in the sequence by an integer inc.
• void multAll(m) Multiplies all existing values in the sequence by an integer m.
• int getIndex(idx) Gets the current value at the index idx (0-indexed) of the sequence modulo 109 + 7. If the index is greater or equal than the length of the sequence, return -1.

 

Example:

Input
["Fancy", "append", "addAll", "append", "multAll", "getIndex", "addAll", "append", "multAll", "getIndex", "getIndex", "getIndex"]
[[], [2], [3], [7], [2], [0], [3], [10], [2], [0], [1], [2]]
Output
[null, null, null, null, null, 10, null, null, null, 26, 34, 20]

Explanation
Fancy fancy = new Fancy();
fancy.append(2);   // fancy sequence: [2]
fancy.addAll(3);   // fancy sequence: [2+3] -> [5]
fancy.append(7);   // fancy sequence: [5, 7]
fancy.multAll(2);  // fancy sequence: [5*2, 7*2] -> [10, 14]
fancy.getIndex(0); // return 10
fancy.addAll(3);   // fancy sequence: [10+3, 14+3] -> [13, 17]
fancy.append(10);  // fancy sequence: [13, 17, 10]
fancy.multAll(2);  // fancy sequence: [13*2, 17*2, 10*2] -> [26, 34, 20]
fancy.getIndex(0); // return 26
fancy.getIndex(1); // return 34
fancy.getIndex(2); // return 20

Approach:

C++

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int mod = 1000000007;

unsigned long modPow(unsigned long x, int y)
{
    unsigned long tot = 1, p = x;
    for (; y; y >>= 1)
    {
        if (y & 1)
            tot = (tot * p) % mod;
        p = (p * p) % mod;
    }
    return tot;
}

class Fancy
{
public:
    unsigned long seq[100001];
    unsigned int length = 0;
    unsigned long increment = 0;
    unsigned long mult = 1;
    Fancy()
    {
    }

    void append(int val)
    {
        seq[length++] = (((mod + val - increment) % mod) * 
      modPow(mult, mod - 2)) % mod;
    }
    void addAll(int inc)
    {
        increment = (increment + inc % mod) % mod;
    }

    void multAll(int m)
    {
        mult = (mult * m % mod) % mod;
        increment = (increment * m % mod) % mod;
    }

    int getIndex(int idx)
    {

        if (idx >= length)
        {
            return -1;
        }
        else
        {
            return ((seq[idx] * mult) % mod + increment) % mod;
        }
    }
};

int main()
{
    Fancy fancy;
    fancy.append(2);
    fancy.addAll(3);
    fancy.append(7);
    fancy.multAll(2);
    cout << fancy.getIndex(0) << ", ";
    fancy.addAll(3);
    fancy.append(10);
    fancy.multAll(2);
    cout << fancy.getIndex(0) << ", ";
    cout << fancy.getIndex(1) << ", ";
    cout << fancy.getIndex(2);

    return 0;
}