5152. Brute-force Algorithm EXTREME

Problem code: BFALG

Please click here to download a PDF version of the contest problems. The problem is problem B in the PDF. But the data limits is slightly modified: 1≤P≤1000000 in the original description, but in this EXTREME version, 1≤P≤1000000000.

=========(EDIT, Francky)===============

Professor Brute is not good at algorithm design. Once he was asked to solve a path finding problem. He worked on it for several days and finally came up with the following algorithm:

Function Find(integer n,function func)
If n=1
For i = 1 to a do func()
Elseif n=2
For i = 1 to b do func()
Else Find(n-1,Find(n-2,func))
Function Main
Find(n,funny)

Any fool but Brute knows that the function “funny” will be called too many times. Brute wants to investigate the number of times the function will be called, but he is too lazy to do it.
Now your task is to calculate how many times the function “funny” will be called, for the given a, b and n. Because the answer may be too large, you should output the answer module by P.

Input

There are multiple test cases. The first line of the input contains an integer T, meaning the number of the test cases.
For each test cases, there are four integers a, b, P and n in a single line. You can assume that 1≤n≤1000000000, 1≤P≤1000000, 0≤a, b<1000000.

Output

For each test case, output the answer with case number in a single line.

Example

Input:
3
3 4 10 3
4 5 13 5
3 2 19 100 Output:
Case #1: 2
Case #2: 11
Case #3: 12 公式稍微列一下就可以发现是
次数 a,b
1: 1,0
2: 0,1
3: 1,1
4: 1,2
5: 2,3....
可以看出结果与斐波那契数列有关,
是a^f(n-3)*b^f(n-2),
但是斐波那契数列是用指数形式增长的,很快就会超出64位,而且直接运算肯定会超时,
那么
1.为了解决时间问题,使用矩阵快速幂,
{f(n-1),fn, {0,1, {fn,fn+f(n-1),
0, 0, }* 1,1, }= 0, 0}
2.为了解决斐波那契数字过大问题,有公式
a^c%P=a^(c%phi(P)+phi(P))%P
其中phi是欧拉函数 耽误时间主要原因
1 一开始想要把1-1e6所有欧拉函数值都求出来
2
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
int a,b,P,n;
ll s[2][2],t[2][2];
ll phi;
void calphisub(){
int tP=P;
phi =P;
if((tP&1)==0){
phi>>=1;
while((tP&1)==0){
tP>>=1;
}
}
for(int i=3;i*i<=tP;i+=2)
{
if(tP%i==0)
{
phi=phi/i*(i-1);
while(tP%i==0)
{
tP/=i;
}
}
}
if(tP>1)phi=phi/tP*(tP-1);
}
void multi(ll a[2][2],ll b[2][2] ,ll c[2][2] ){
ll tmp[2][2];
for(int i=0;i<2;i++){
for(int j=0;j<2;j++){
tmp[i][j]=0;
for(int k=0;k<2;k++){
tmp[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];
if(tmp[i][j]>phi){
tmp[i][j]=tmp[i][j]%phi+phi;
}
}
}
}
for(int i=0;i<2;i++){
for(int j=0;j<2;j++){
c[i][j]=tmp[i][j];
}
}
}
void init(){
s[0][0]=1,s[0][1]=1,s[1][0]=0,s[1][1]=0;
t[0][0]=0,t[0][1]=1,t[1][0]=1,t[1][1]=1;
}
void qpow(int n){
while(n>0){
if(n%2==1){
multi(s,t,s);
}
multi(t,t,t);
n/=2;
}
}
ll qpow2(int n,ll sub){
ll ans=1;
while(n>0){
if((n&1)!=0){
ans=ans*sub%P;
}
sub=sub*sub%P;
n/=2;
}
return ans;
}
void getfab(int n,ll& fn,ll& fminus){
if(n==1){
fn=0;fminus=1;
}
else if(n==2){
fn=1;fminus=0;
}
else {
init();
qpow(n-3);
fminus=s[0][0];
fn=s[0][1];
}
}
int main(){
int T;
scanf("%d",&T);
for(int i=0;i<T;i++){
scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&P,&n);
if(P==1){ printf("Case #%d: 0\n",i+1);continue;}
ll ta,tb;
calphisub();
getfab(n,tb,ta);
ll pa=qpow2(ta,a)%P;
ll pb=qpow2(tb,b)%P;
ll ans=pa*pb%P;
printf("Case #%d: %I64d\n",i+1,ans);
}
}

  

  

SPOJ 5152 Brute-force Algorithm EXTREME && HDU 3221 Brute-force Algorithm 快速幂,快速求斐波那契数列,欧拉函数,同余 难度:1的更多相关文章

  1. hdu 2044:一只小蜜蜂...(水题,斐波那契数列)

    一只小蜜蜂... Time Limit: / MS (Java/Others) Memory Limit: / K (Java/Others) Total Submission(s): Accepte ...

  2. hdu 4549 M斐波那契数列(快速幂 矩阵快速幂 费马小定理)

    题目链接http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4549: 题目是中文的很容易理解吧.可一开始我把题目看错了,这毛病哈哈. 一开始我看错题时,就用了一个快速 ...

  3. HDU 1568 Fibonacci【求斐波那契数的前4位/递推式】

    Fibonacci Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) Proble ...

  4. hdu number number number 斐波那契数列 思维

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=6198 F0=0,F1=1的斐波那契数列. 给定K,问最小的不能被k个数组合而成的数是什么. 赛后才突然醒悟,只要 ...

  5. HDU 4639 Hehe(字符串处理,斐波纳契数列,找规律)

    题目 //每次for循环的时候总是会忘记最后一段,真是白痴.... //连续的he的个数 种数 //0 1 //1 1 //2 2 //3 3 //4 5 //5 8 //…… …… //斐波纳契数列 ...

  6. HDU 4549 M斐波那契数列(矩阵快速幂)

    题目链接:M斐波那契数列 题意:$F[0]=a,F[1]=b,F[n]=F[n-1]*F[n-2]$.给定$a,b,n$,求$F[n]$. 题解:暴力打表后发现$ F[n]=a^{fib(n-1)} ...

  7. HDU 1316 (斐波那契数列,大数相加,大数比较大小)

    题目链接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1316 Recall the definition of the Fibonacci numbers: ...

  8. hdu 4549 M斐波那契数列 矩阵快速幂+欧拉定理

    M斐波那契数列 Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others) Problem ...

  9. 计蒜客 28319.Interesting Integers-类似斐波那契数列-递推思维题 (Benelux Algorithm Programming Contest 2014 Final ACM-ICPC Asia Training League 暑假第一阶段第二场 I)

    I. Interesting Integers 传送门 应该是叫思维题吧,反正敲一下脑壳才知道自己哪里写错了.要敢于暴力. 这个题的题意就是给你一个数,让你逆推出递推的最开始的两个数(假设一开始的两个 ...

随机推荐

  1. Codeforces Round #425 (Div. 2) B - Petya and Exam

    地址:http://codeforces.com/contest/832/problem/B 题目: B. Petya and Exam time limit per test 2 seconds m ...

  2. 简单封装get和jsonp

    /** * 向服务器发送GET请求. *  * @param {type} url * @param {type} async 是否异步调用 * @param {type} fnCallback 回调 ...

  3. Linux 安全配置指南

    1.Bios Security 一定要给Bios设置密码,以防通过在Bios中改变启动顺序,而可以从软盘启动.这样可以阻止别人试图用特殊的启动盘启动你的系统,还可以阻止别人进入Bios改动其中的设置( ...

  4. 同时执行2条不同sql

    select * from  a: select *from b; 用分号结束.

  5. centos7 安装 gitolite (git服务器)

    gitolite简介 轻量级git服务器程序,解决了git权限管理的问题.(git是一个分布式版本控制系统,就是说每个人作为客户端的同时又是服务器)项目GitHub地址:https://github. ...

  6. 移植gdb到海思3716板子的方法【转】

    本文转载自:https://blog.csdn.net/yuhengyue/article/details/78414403 一,移植方法 环境:ubuntu12.04 交叉编译工具链路径:/opt/ ...

  7. Python-自省机制

     help 如果说能够通过一个函数就能够学会 Python,那这个函数一定就是 Python 提供的第一 个自带说明 help().help 函数的作用就是查看对象的帮组文档.比如: >> ...

  8. An Example for Javascript Function Scoping and Closure

    1. An Real World Example In the patron detail page of the CRM system I'm working with, there’re larg ...

  9. Xcode Missing file的解决方案

    因为没在工程里面删除文件,导致Xcode报了一大堆警告,都是Missing file的警告,研究了一下,下面是我的解决方案: Missing file出现的原因 原因就是你在文件里面删除了文件,但是在 ...

  10. CentOS7系统安装配置samba服务

    # 查询是否已经安装了Samba rpm -qi samba # 安装 yum -y install samba samba-client samba-common # 添加新用户 useradd s ...