2019牛客第九场A题 (The power of Fibonacci) 斐波那契循环节

题意:给出斐波那契数列F_0=0,F_1=1,F_n=F_{n-2}+F_{n-1} 。给两个数n,m。求\sum_{i=0}^{n} F_{i}^{m} \bmod 10^9

题解:考虑皮萨诺周期 , 注意到\pi(2)=3 , \pi(5)=20 并且\pi(p^k)=p^{k-1}\pi(p) 。于是\pi(2^9)=768, \pi(5^9)=7812500 。7812500是一个不大的数,预处理前7812500项的前缀和,然后得到答案分别对2^95^9 的余数,从而可以使用中国剩余定理得到答案。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#define int long long
#define FOR(i, x, y) for (std::decay<decltype(y)>::type i = (x), _##i = (y); i < _##i; ++i)
using std::cin, std::cout, std::endl;
using pii = std::pair<int, int>;
const int mod = 1e9;
const int mod2 = 512;
const int mod5 = 1953125;
const int cir2 = 768;
const int cir5 = 7812500;

int bin(int x, int n, int MOD)
{
    int ret = MOD != 1;
    for (x %= MOD; n; n >>= 1, x = x * x % MOD)
        if (n & 1)
            ret = ret * x % MOD;
    return ret;
}

int ex_gcd(int a, int b, int &x, int &y)
{
    if (b == 0)
    {
        x = 1;
        y = 0;
        return a;
    }
    int ret = ex_gcd(b, a % b, y, x);
    y -= a / b * x;
    return ret;
}

int CRT(int *m, int *r, int n)
{
    if (!n)
        return 0;
    int M = m[0], R = r[0], x, y, d;
    FOR(i, 1, n)
    {
        d = ex_gcd(M, m[i], x, y);
        if ((r[i] - R) % d)
            return -1;
        x = (r[i] - R) / d * x % (m[i] / d);
        R += x * M;
        M = M / d * m[i];
        R %= M;
    }
    return R >= 0 ? R : R + M;
}

int32_t main()
{
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    int r2 = n % cir2, r5 = n % cir5;
    int fib[3] = {0, 1, 1};
    int sum2 = 0, sum5 = 0;
    int sum_in_cir2 = 0, sum_in_cir5 = 0;
    for (int i = 0; i < cir5; i++)
    {
        if(i>=3)
            fib[i % 3] = (fib[(i + 2) % 3] + fib[(i + 1) % 3]) % mod;
        if (i < cir2)
        {
            (sum_in_cir2 += bin(fib[i % 3], m, mod2)) %= mod2;
        }
        if (i < cir5)
        {
            (sum_in_cir5 += bin(fib[i % 3], m, mod5)) %= mod5;
        }
        if (i == r2)
        {
            sum2=sum_in_cir2;
        }
        if (i == r5)
        {
            sum5=sum_in_cir5;
        }

    }
    (sum2 += sum_in_cir2 * (n / cir2)%mod2) %= mod2;
    (sum5 += sum_in_cir5 * (n / cir5)%mod5) %= mod5;
    int mm[] = {mod2, mod5};
    int rr[] = {sum2, sum5};
    int ans = CRT(mm, rr, 2);
    cout << ans << endl;
}

参考:

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,366评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,521评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,689评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,925评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,942评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,727评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,447评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,349评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,820评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,990评论 3 337
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,127评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,812评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,471评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,017评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,142评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,388评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,066评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容