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HDU --- 4549 M斐波那契數列 【費馬小定理+矩陣快速冪】

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思路: 通過把前面幾項手推出來可以發現, 其次方項符合斐波那契數列, 又因為資料非常大, 所以就可以想到用矩陣快速冪去求得次方項, 需要注意的就是我們求的是次方, 而答案是取的某個數的該次方, 而a^b % p != a^(b%p) % p, 所以就需要加費馬小定理去 % 注意使用費馬小定理的條件p 要為質數! 所以就是 a^(p-1) % p = 1, 所以我們就可以讓b% (p - 1 ).

AC Code

#include<bits/stdc++.h>
#define CLR(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define ll long long int
#define PI acos(-1.0) #define db double using namespace std; const int maxn=1e5+5; const int mod = 1000000007; ll A,B,n; struct Ma{ ll a[5][5]; void cc(){ CLR(a); } Ma operator * (const Ma &b) const { Ma tmp; tmp.cc(); for(int i=0;i<2;i++){ for
(int j=0;j<2;j++){ for(int k=0;k<2;k++){ tmp.a[i][j] += (a[i][k] * b.a[k][j]); tmp.a[i][j] %= (mod-1); //1e9+7 剛好是質數, 所以由費馬小定理, 知道當次方 //項到達1e9+6時,答案為1, 所以項數應該mod 1e9+6 , 且不會影響最終結果. 否則就會影響結果. } } } return
tmp; } }res,x; void init() { res.cc(); x.cc(); for(int i=0;i<2;i++) res.a[i][i]=1; x.a[0][0] = x.a[0][1] = 1; x.a[1][0] = 1; x.a[1][1] = 0; } void qpow(int t) { while(t){ if(t&1) res = res * x; x = x*x; t >>= 1; } } ll pow(ll t,ll k) //這個是快速冪, 因為最後求數的幾次方的時候會用到. { ll sum = 1; ll base = k; while(t){ if(t&1){ sum *= base; sum %= mod; } base *= base; base %= mod; t >>= 1; } return sum; } int main() //思路找到項數對應的Fiboccai 數列中對應的次方項, 分別求出在數列中的值.最後乘在一起就行了. { while(scanf("%lld%lld%lld",&A,&B,&n)!=EOF){ ll b[5]; b[0] = A; b[1] = B; if(n<2){ printf("%lld\n",b[n]); continue; } ll k1=0,k2=0; if(n<4) k1=1; else{ init(); qpow(n-3); for(int i=0;i<2;i++){ k1 += res.a[i][0]; k1 %= (mod-1); //因為是次方數, 所以是mod 1e9+6; } } if(n==2){ k2=1; } else{ init(); qpow(n-2); for(int i=0;i<2;i++){ k2 += res.a[i][0]; k2 %= (mod-1); } } ll ans = (pow(k1,A)%mod*pow(k2,B)%mod)%mod; //最終結果才是mod 1e9+7 ; printf("%lld\n",ans); } }