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  • 51nod 1242 斐波那契数列的第N项 (用矩阵快速幂加速递推)

    基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 0 难度:基础题
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    斐波那契数列的定义如下:
     
    F(0) = 0
    F(1) = 1
    F(n) = F(n - 1) + F(n - 2) (n >= 2)
     
    (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, ...)
    给出n,求F(n),由于结果很大,输出F(n) % 1000000009的结果即可。
     
    Input
    输入1个数n(1 <= n <= 10^18)。
    Output
    输出F(n) % 1000000009的结果。
    Input示例
    11
    Output示例
    89

    矩阵快速幂:需要会矩阵乘法和快速幂算法。
    矩阵乘法按照定义去模拟即可。

    快速幂算法模板:
    typedef long long ll;
    ll mod_pow(ll x,ll n,ll mod)
    {
        ll res=1;
        while(n)
        {
            if(n&1)
                res=res*x%mod;
            x=x*x%mod;
            n>>=1;
        }
        return res;
    }
    

      

    矩阵乘法模板:

    struct matrix
    {
        ll m[2][2]; 
    };
    matrix mul(matrix A,matrix B)
    {
        matrix ret;
        for(int i=0;i<2;i++)//枚举行
            for(int j=0;j<2;j++)//枚举列
            {
                ret.m[i][j]=0;
                for(int k=0;k<2;k++)
                    ret.m[i][j]+=A.m[i][k]*B.m[k][j]%mod;
            }
        return ret;
    }
    

      

    AC代码:

     1 #include <iostream>
     2 using namespace std;
     3 typedef long long ll;
     4 #define mod 1000000009
     5 struct matrix
     6 {
     7     ll m[2][2];
     8 };
     9 matrix mul(matrix A,matrix B)
    10 {
    11     matrix ret;
    12     for(int i=0;i<2;i++)//枚举行
    13         for(int j=0;j<2;j++)//枚举列
    14         {
    15             ret.m[i][j]=0;
    16             for(int k=0;k<2;k++)
    17                 ret.m[i][j]+=A.m[i][k]*B.m[k][j]%mod;
    18         }
    19     return ret;
    20 }
    21 matrix pow(matrix A,long long n)
    22 {
    23     matrix ret;
    24     ret.m[0][0]=1;
    25     ret.m[0][1]=0;
    26     ret.m[1][0]=0;
    27     ret.m[1][1]=1;
    28     while(n)
    29     {
    30         if(n&1)
    31             ret=mul(ret,A);
    32         A=mul(A,A);
    33         n>>=1;
    34     }
    35     return ret;
    36 }
    37 int main()
    38 {
    39     int n;
    40     cin>>n;
    41     matrix ans,A;
    42     ans.m[0][0]=1;
    43     ans.m[0][1]=0;
    44     A.m[0][0]=1;
    45     A.m[0][1]=1;
    46     A.m[1][0]=1;
    47     A.m[1][1]=0;
    48 
    49     ans=mul(ans,pow(A,n-1));
    50     cout<<ans.m[0][0]<<endl;
    51     return 0;
    52 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/onlyli/p/7239988.html
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