快速计算类似斐波那契数列数列的数列的第N项，矩阵快速幂

这个题有循环节，可以不用这么做，这个可以当一个模板

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
typedef long long ll;
struct matrix{
    int r,c;ll m[5][5];
};
matrix A,B,C,D;
int n;
void init(){
    A.m[1][1]=3;A.m[1][2]=1;
    B.m[1][1]=1;B.m[1][2]=1;
    B.m[2][1]=-1;B.m[2][2]=0;
    A.r=1;A.c=2;
    B.r=2;B.c=2;
}
void multyply(matrix &A,matrix B){
    int i,j,k;
    if(A.c!=B.r) printf("err\n");
    for(i=1;i<=A.r;++i){
        for(j=1;j<=B.c;++j){
            C.m[i][j]=0;
            for(k=1;k<=A.c;++k){
                C.m[i][j]+=A.m[i][k]*B.m[k][j];
            }
        }
    }
    A.c=B.c;
    for(i=1;i<=A.r;++i){
        for(j=1;j<=B.c;++j){
            A.m[i][j]=C.m[i][j];
        }
    }
}
void fast_pow(ll b){
    if(b==0) return;
    D.m[1][1]=1;D.m[1][2]=0;
    D.m[2][1]=0;D.m[2][2]=1;
    D.r=2;D.c=2;
    while(b){
        if(b&1){
            multyply(D,B);
        }
        multyply(B,B);
        b>>=1;
    }
    multyply(A,D);
}
int main(){
    int T;scanf("%d",&T);
    while(T--){
        scanf("%d",&n);
        init();
        if(n==1){
            printf("%d\n",1);
        }
        else if(n==2){
            printf("%d\n",4);
        }
        else{
            if(n-1==2){
                printf("%d\n",6);
            }
            else{
                fast_pow(n-3);
                printf("%I64d\n",3+A.m[1][1]);
            }
        }
    }
    return 0;
}