ZOJ3774 Power of Fibonacci 斐波那契、二项式定理
要求\(S = \sum\limits_{i=1}^n fib_i^k \mod 10^9+9\)
将通项公式\(fib_i = \frac{1}{\sqrt{5}} ((\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^i - (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^i)\)代入,可以得到
\(\begin{align*} S & = (\frac{1}{\sqrt{5}})^k \sum\limits_{i=1}^n ((\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^i - (\frac{1 - \sqrt{5}}{2}) ^ i)^k \\ & = (\frac{1}{\sqrt{5}})^k \sum\limits_{i=1}^n \sum\limits_{j=0}^k (-1)^j \binom{k}{j}(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^{i(k-j)} (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^{ij} \\ &= (\frac{1}{\sqrt{5}})^k \sum\limits_{j=0}^k (-1)^j \binom{k}{j} \sum\limits_{i=1}^n [(\frac{1 + \sqrt{5}}{2})^{k-j} (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})^j]^i \end{align*}\)
因为\(5\)在\(\mod 10^9+9\)意义下有二次剩余,所以\(\sqrt{5}\)有实际值,那么我们可以从小到大枚举\(j\),维护\(\binom{k}{j}\),后面的那一个部分就是一个等比数列求和。注意特别判断公比为\(1\)的情况。
如果\(5\)在某些模数下没有二次剩余,因为\(a \sqrt{5}+b\)在上述需要的运算中是封闭的,所以我们可以开一个pair\((a,b)\)表示\(a\sqrt{5}+b\),用这一个pair进行运算。
#include<bits/stdc++.h>
//This code is written by Itst
using namespace std;
#define int long long
inline int read(){
int a = 0;
char c = getchar();
bool f = 0;
while(!isdigit(c) && c != EOF){
if(c == '-')
f = 1;
c = getchar();
}
if(c == EOF)
exit(0);
while(isdigit(c)){
a = a * 10 + c - 48;
c = getchar();
}
return f ? -a : a;
}
const int MOD = 1e9 + 9 , INV2 = (MOD + 1) >> 1;
int K , L;
template < class T >
T poww(T a , int b){
T times = 1;
while(b){
if(b & 1) times = times * a % MOD;
a = a * a % MOD;
b >>= 1;
}
return times;
}
struct PII{
int st , nd;
PII(int _st = 0 , int _nd = 0) : st(_st) , nd(_nd){}
PII operator =(int b){return *this = PII(b , 0);}
bool operator !=(PII a){return st != a.st || nd != a.nd;}
};
PII operator +(PII a , PII b){return PII((a.st + b.st) % MOD , (a.nd + b.nd) % MOD);}
PII operator -(PII a , PII b){return PII((a.st + MOD - b.st) % MOD , (a.nd + MOD - b.nd) % MOD);}
PII operator *(PII a , PII b){return PII((a.st * b.st + 5 * a.nd * b.nd) % MOD , (a.st * b.nd + a.nd * b.st) % MOD);}
PII operator *(PII a , int b){return PII(a.st * b % MOD , a.nd * b % MOD);}
PII operator %(PII a , int b){return a;}
PII operator /(PII a , PII b){return a * PII(b.st , MOD - b.nd) * poww((b.st * b.st - 5 * b.nd * b.nd % MOD + MOD) % MOD , MOD - 2);}
int solve(int x , int k){
PII all(0 , 0);
int C = 1 , sgn = poww(MOD - 1 , k);
for(int j = 0 ; j <= k ; ++j){
PII cur = poww(PII(INV2 , INV2) , j) * poww(PII(INV2 , MOD - INV2) , k - j);
if(cur != PII(1 , 0))
all = all + (poww(cur , x + 1) - PII(1 , 0)) / (cur - PII(1 , 0)) * sgn * C;
else
all = all + PII((x + 1) % MOD , 0) * sgn * C;
C = C * (k - j) % MOD * poww(j + 1 , MOD - 2) % MOD;
sgn = sgn * (MOD - 1) % MOD;
}
all = all * poww(PII(0 , poww(5ll , MOD - 2)) , k);
return all.st;
}
signed main(){
for(int T = read() ; T ; --T){
L = read(); K = read();
printf("%lld\n" , solve(L , K));
}
return 0;
}
ZOJ3774 Power of Fibonacci 斐波那契、二项式定理的更多相关文章
- Java Fibonacci 斐波那契亚
Java Fibonacci 斐波那契亚 /** * <html> * <body> * <P> Copyright 1994-2018 JasonInternat ...
- 递归算法之Fibonacci 斐波那契数列第n个数的求解
Fibonacci 斐波那契数列第n个数的求解,也可以用递归和非递归的形式实现,具体如下,dart语言实现. int fibonacci(int n) { if (n <= 0) throw S ...
- 算法导论-求(Fibonacci)斐波那契数列算法对比
目录 1.斐波那契数列(Fibonacci)介绍 2.朴素递归算法(Naive recursive algorithm) 3.朴素递归平方算法(Naive recursive squaring) 4 ...
- lintcode:Fibonacci 斐波纳契数列
题目: 斐波纳契数列 查找斐波纳契数列中第 N 个数. 所谓的斐波纳契数列是指: 前2个数是 0 和 1 . 第 i 个数是第 i-1 个数和第i-2 个数的和. 斐波纳契数列的前10个数字是: 0, ...
- Fibonacci(斐波那契数列)的最佳实践方式(JavaScript)
1)低级版本 var fibonacci = function(n) { if (n == 0 || n == 1) { return n; } else { return fibonacci(n - ...
- fibonacci 斐波那契数列
1.小兔子繁殖问题 (有该问题的详细来由介绍) 2.台阶问题 题目:一个人上台阶可以一次上一个或者两个,问这个人上n层的台阶,一共有多少种走法. 递归的思路设计模型: i(台阶阶数) ...
- 斐波那契数列(Fibonacci) iOS
斐波那契数列Fibonacci 斐波那契数列指的是这样一个数列 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2 ...
- 如何使用Python输出一个[斐波那契数列]
如何使用Python输出一个[斐波那契数列]Fibonacci 斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列.因数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonac ...
- 牛客多校第九场 && ZOJ3774 The power of Fibonacci(二次剩余定理+斐波那契数列通项/循环节)题解
题意1.1: 求\(\sum_{i=1}^n Fib^m\mod 1e9+9\),\(n\in[1, 1e9], m\in[1, 1e4]\) 思路1.1 我们首先需要知道斐波那契数列的通项是:\(F ...
随机推荐
- mysqladmin实用工具
mysqladmin命令行实用工具是命令行工具套件中的重量级工具.这个工具可以执行很多选项和工具(被称为命令). 因为这个实用工具是从命令行启动运行的,它使得管理员可以编写一系列操作脚本,这比直接运行 ...
- Python面向对象:杂七杂八的知识点
为什么有这篇"杂项"文章 实在是因为python中对象方面的内容太多.太乱.太杂,在写相关文章时比我所学过的几种语言都更让人"糟心",很多内容似独立内容.又似相 ...
- Docker搭建MongoDB
1. Docker搭建Mongodb 1.1 获取docker镜像 docker pull mongo 1.2 创建mongodb容器 docker run --name my-mongo -p 27 ...
- 【默认加入持久化机制,防止消息丢失,v0.0.3】对RabbitMQ.Client进行一下小小的包装,绝对实用方便
RabbitMQ是一个老牌的非微软的消息队列组件,一般来说应该能满足中小型公司对消息队列生产的需求,平时我们在.NET开发环境下运用它是可能会需要RabbitMQ.Client的SDK库,此库是官网提 ...
- .NET Core 如何使用Session
第一步先注册session: 在Startup.cs文件中的ConfigureServices方法中添加: services.AddSession(); 在Startup.cs文件中的Configur ...
- Ubuntu 18.04 安装java8
step1: 添加ppa sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java sudo apt-get update step2: 安装oracle-java-i ...
- 使用Jenkins自动发布Windows服务项目
不同于发布Web项目,自动发布Windows服务项目需要解决以下几个问题: 如何远程停止和开启服务?需要在发布前停止服务,在发布完成后开启服务. 如何上传编译文件到目标服务器? 问题1:如何远程停止和 ...
- 最简单打开三星note8三星galaxy susb调试模式的方法
每当我们使用安卓手机连接PC的时候,如果手机没有开启usb调试模式,PC则无办法成功检测到我们的手机,部分APP也无办法正常使用,这时我们需要找处理方法将手机的usb调试模式开启,以下内容我们介绍三星 ...
- web前端自动化测试/爬虫利器puppeteer介绍
web前端自动化测试/爬虫利器puppeteer介绍 Intro Chrome59(linux.macos). Chrome60(windows)之后,Chrome自带headless(无界面)模式很 ...
- C#开发WEBService服务 C++开发客户端调用WEBService服务
编写WEBService服务端应用程序并部署 http://blog.csdn.net/u011835515/article/details/47615425 编写调用WEBService的C++客户 ...