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  • 矩阵快速幂HDU6030

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    #define LL long long
    using namespace std;
    
    typedef __int64 int64;
    const int N = 3;
    
    __int64 k , MOD = 1e9+7;
    int arr[50] ;
    struct Matrix{
        int64 mat[N][N];
        Matrix operator*(const Matrix& m)const{
            Matrix tmp;
            for(int i = 0 ; i < N ; i++){
                for(int j = 0 ; j < N ; j++){
                    tmp.mat[i][j] = 0;
                    for(int k = 0 ; k < N ; k++){
                        tmp.mat[i][j] += mat[i][k]*m.mat[k][j]%MOD;
                        tmp.mat[i][j] %= MOD;
                    }
                }
            }
            return tmp;
        }
    };
    
    int64 Pow(Matrix &m , __int64 k){
        Matrix ans;
        memset(ans.mat , 0 , sizeof(ans.mat));
        for(int i = 0 ; i < N ; i++)
            ans.mat[i][i] = 1;
        while(k){
            if(k&1)
                ans = ans*m;
            k >>= 1;
            m = m*m;
        }
        int64 sum = 0;
        for(int i = 0 ; i < N ; i++){
            for(int j = 0; j < N; j++){
                sum += ans.mat[i][j]*arr[j+1]%MOD;
                sum %= MOD;
            }
        }
        return sum;
    }
    
    void init(Matrix &m){
        memset(m.mat , 0 , sizeof(m.mat));
        m.mat[0][0] = 1;
        m.mat[0][2] = 1;
        m.mat[1][0] = 1;
        m.mat[2][1] = 1;
    }
    
    int main(){
        Matrix m;
        arr[1] = 1;
        arr[2] = 1;
        arr[3] = 1;
        int t;
        scanf("%d",&t);
        while(t--){
                scanf("%I64d",&k);
                init(m);
                if(k == 2)
                    printf("2
    ");
                else
                    printf("%I64d
    " , Pow(m , k-2));//输入n时计算矩阵的m次方,则Pow(n-(n-m))
        }
        return 0;
    }
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