斐波那契數列 打表+矩陣快速冪
阿新 • • 發佈:2018-12-24
題意:定義一個函式G(x),G(x)=F(F(x)),其中F(x)為斐波那契數列的第X項,F(0)=F(1)=1。給定x求G(x)。答案模1e9+7。x<=1e100。
我們可以知道,在x很大的情況下,在模意義下斐波那契會出現迴圈,我們可以寫一個打表程式判斷迴圈節,發現是每2*1e9+16個數迴圈。這樣我們可以求出F(x)在x<=1e100時斐波那契數列的第x項,那麼我們如何求G(x)呢?我們可以再打一遍,求出斐波那契數列在模2*1e9+16意義下的迴圈節,又得到了一個數是329616。於是我們先將x模329616,然後再用矩陣乘法求出在模2*1e9+16的斐波那契數列的第x項,令其為b,然後求在模1e9+7的意義下斐波那契數列的第b項,即為答案。
#include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> using namespace std; #define mo 329616 long long ans[3][3],f[3][3],h[3][3]; long long mod[2]={1000000007,2000000016}; long long a,b,c; int T; void qpower(long long b,int w) { for (;b>0;b>>=1) { if (b&1) { memset(h,0,sizeof h); for (int i=1;i<=2;i++) for (int j=1;j<=2;j++) for (int k=1;k<=2;k++) h[i][j]=(h[i][j]+ans[i][k]*f[k][j])%mod[w]; memcpy(ans,h,sizeof h); } memset(h,0,sizeof h); for (int i=1;i<=2;i++) for (int j=1;j<=2;j++) for (int k=1;k<=2;k++) h[i][j]=(h[i][j]+f[i][k]*f[k][j])%mod[w]; memcpy(f,h,sizeof h); } } int main() { scanf("%d",&T); while (T--) { char s[1000]; scanf("%s",s); int n=strlen(s); long long x=1; b=0; for (int i=n-1;i>=0;i--) { b=(b+x*(s[i]-'0'))%mo; x=x*10%mo; } ans[2][2]=1;ans[1][1]=ans[1][2]=ans[2][1]=0; f[1][2]=f[2][1]=f[2][2]=1;f[1][1]=0; qpower(b,1); b=ans[2][1]; ans[2][2]=1;ans[1][1]=ans[1][2]=ans[2][1]=0; f[1][2]=f[2][1]=f[2][2]=1;f[1][1]=0; qpower(b,0); printf("%lld\n",ans[2][1]); } return 0; }