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M斐波那契數列 HDU

題目連結

 M斐波那契數列F[n]是一種整數數列,它的定義如下:

F[0] = a
F[1] = b
F[n] = F[n-1] * F[n-2] ( n > 1 )

現在給出a, b, n,你能求出F[n]的值嗎? 

Input

輸入包含多組測試資料;
每組資料佔一行,包含3個整數a, b, n( 0 <= a, b, n <= 10^9 )

Output

對每組測試資料請輸出一個整數F[n],由於F[n]可能很大,你只需輸出F[n]對1000000007取模後的值即可,每組資料輸出一行。

Sample Input

0 1 0
6 10 2

Sample Output

0
60

題意:

emmm,中文題,不解釋,

思路:

矩陣快速冪,

分析一下題目給的遞推式:
f[0] = a;
f[1] = b;
f[2] = a * b;
f[3] = ab2;
f[4] = a2b3;
f[5] = a3b5;
f[6] = a5b8;
有沒有發現第n項的 a, 和 b 的冪恰好是斐波那契數列的第 n - 2,和 n - 3 項.於是快速冪加快速冪就可以了.

程式碼:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath> using namespace std; typedef long long LL; const int mod = 1e9+6; LL a,b,n; struct mat { LL a[3][3]; mat(){memset(a, 0,sizeof(a)); } mat operator *(const mat q){ mat c; for(int i = 1; i <= 2; ++i) for(int j = 1; j <= 2; ++j) if
(a[i][j]) for(int k = 1; k<= 2; ++k){ c.a[i][k] += a[i][j] * q.a[j][k]; if(c.a[i][k] >= mod) c.a[i][k] %= mod; }return c; } }; mat qpow(mat x, LL n){ mat ans; ans.a[1][1] = ans.a[2][2] = 1; while(n){ if(n&1) ans =ans * x; x = x * x; n >>= 1; }return ans; } LL qpow(LL x,LL n){ LL ans = 1; while(n){ if (n&1) ans = (ans * x) %( mod + 1); x = (x * x) % (mod + 1); n >>= 1; }return ans; } int main(){ while(scanf("%lld %lld %lld", &a, &b, &n) != EOF){ a %= (mod + 1); b %= (mod + 1); if (n == 0) { printf("%lld\n",a); continue; } if(n == 1){ printf("%lld\n",b); continue; }mat ans; ans.a[2][2] =ans.a[1][2] = ans.a[2][1] = 1; ans =qpow(ans, n);//算斐波那契數列 LL n1 = ans.a[1][1]; LL n2 = ans.a[2][1]; a = qpow(a, n1); b = qpow(b, n2); LL sum = a * b %( mod +1 ); printf("%lld\n",sum); }return 0; }