Fibonacci(矩阵快速幂)

描述

传送门:poj-3070

 In the Fibonacci integer sequence, $F_0 = 0, F_1 = 1$, and $F_n = F_n − 1 + F_n − 2 for n ≥ 2$. For example, the first ten terms of the Fibonacci sequence are:

An alternative formula for the Fibonacci sequence is

Given an integer $n$, your goal is to compute the last 4 digits of $F_n$.

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).

Examples

  • intput

    1
    2
    3
    4
    5
    0
    9
    999999999
    1000000000
    -1
  • output

    1
    2
    3
    4
    0
    34
    626
    6875

思路

  • 题目直接给出了转移矩阵,显然那个二阶常数矩阵需要用到矩阵快速幂才能求解。
  • 注意单位阵和初始化。

代码

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/*Problem: 3070 Memory: 668K Time: 0MS Language: G++ Result:Accepted*/

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
#define rep(i,a,n) for(int i=a;i<n;i++)
#define repd(i,a,n) for(int i=n-1;i>=a;i--)
#define CRL(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
const int N=1e3+5;
const int mod=1e4;

struct Mat{
int data[2][2];
Mat(){CRL(data,0);} //构造函数

Mat operator*(const Mat &h){ //重载乘号
Mat c;
rep(i,0,2)
rep(j,0,2)
rep(k,0,2)
c.data[i][j]=(c.data[i][j]+data[i][k]%mod*h.data[k][j]%mod)%mod;
return c;
}
}Fn,c;

void Mat_qpow(Mat &Fn,int n){//矩阵快速幂 实际上是c的n次方
while(n){
if(n&1) Fn=Fn*c;
c=c*c;
n>>=1;
}
}

int main()
{
std::ios::sync_with_stdio(false);
int n;
while(cin>>n&&~n){
Fn.data[0][0]=Fn.data[1][1]=1;Fn.data[0][1]=Fn.data[1][0]=0;//单位阵初始化
c.data[0][0]= c.data[0][1]=c.data[1][0]=1;c.data[1][1]=0;//常数阵初始化
Mat_qpow(Fn,n);
cout<<Fn.data[0][1]<<endl;
}
return 0;
}
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本文标题:Fibonacci(矩阵快速幂)

文章作者:Armin

发布时间:2018年08月21日 - 01:08

最后更新:2018年08月21日 - 14:08

原始链接:http://x-armin.com/Fibonacci/

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