POJ—3070—Fibonacci—【矩阵快速幂】
来源:互联网 发布:佛山谷歌优化 编辑:程序博客网 时间:2024/06/13 06:18
Description
In the Fibonacci integer sequence, F0 = 0, F1 = 1, and Fn = Fn − 1 + Fn − 2 for n ≥ 2. For example, the first ten terms of the Fibonacci sequence are:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …
An alternative formula for the Fibonacci sequence is
.
Given an integer n, your goal is to compute the last 4 digits of Fn.
Input
The input test file will contain multiple test cases. Each test case consists of a single line containing n (where 0 ≤ n ≤ 1,000,000,000). The end-of-file is denoted by a single line containing the number −1.
Output
For each test case, print the last four digits of Fn. If the last four digits of Fn are all zeros, print ‘0’; otherwise, omit any leading zeros (i.e., print Fn mod 10000).
Sample Input
099999999991000000000-1
Sample Output
0346266875
Hint
As a reminder, matrix multiplication is associative, and the product of two 2 × 2 matrices is given by
.
Also, note that raising any 2 × 2 matrix to the 0th power gives the identity matrix:
.
Source
个赛有做过。。。用最朴素的方法,霸王硬上弓,结果超时了。。。。。。
后来听说是矩阵快速幂,那是完全不晓得什么是矩阵快速幂,后来隔了很久才学了一下。。。今天再来做这道题,1A,0Ms,感动哭了。。。
学过矩阵快速幂后写了一个专题,自转,发个链接:
http://blog.csdn.net/u013795055/article/details/38599321
解题思路其实就是学一下什么是矩阵快速幂,感觉是模板题。。。
【大神说:怎么还在做这道水题。。。o(╯□╰)o。。。给大神跪了】
直接上代码,感觉写的冗长了。。。可以优化的。。。
#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>#include <cstdlib>#include <cmath>#include <algorithm>using namespace std;#define LL __int64#define MOD 10000typedef struct MATRIX //定义一个矩阵结构体{ int mat[2][2];}MATRIX;MATRIX mat_multiply(MATRIX a,MATRIX b) //矩阵乘法{ MATRIX c; memset(c.mat,0,sizeof(c.mat)); for(int k=0;k<2;k++) for(int i=0;i<2;i++) if(a.mat[i][k]) //剪枝 for(int j=0;j<2;j++) if(b.mat[k][j]) //再剪枝,可以看上面的连接,完全一样的。。。 { c.mat[i][j]+=a.mat[i][k]*b.mat[k][j]; if(c.mat[i][j]>=MOD) c.mat[i][j]%=MOD; //取模 } return c;}MATRIX mat_quick_index (MATRIX a,int N){ MATRIX E; for(int i=0;i<2;i++) //学到的单位矩阵的酷炫炸天的初始化方法 for(int j=0;j<2;j++) E.mat[i][j]=(i==j); while(N) //快速幂的核心 { if(N &1) //与运算,判断奇偶很有用的 E=mat_multiply(E,a); N>>=1; //位运算,向右是除以2,向左是乘以2,这个快! a=mat_multiply(a,a); } return E;}int main(){ MATRIX a,b; int N; while(scanf("%d",&N)!=EOF) { if(N==-1) break; a.mat[0][0]=a.mat[0][1]=a.mat[1][0]=1; a.mat[1][1]=0; b=mat_quick_index(a,N); printf("%d\n",b.mat[0][1]); } return 0;}
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