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:\(Fib_i = \frac{\sqrt5}{5}[(\frac{1+\sqrt5}{2})^i-(\frac{1-\sqrt5}{2})^i]\),因为取模是个质数,我们可以用二次剩余定理得到\(\sqrt5 \mod 1e9+9 = 383008016\),然后就可以得到\(\frac{\sqrt5}{5}, \frac{1+\sqrt5}{2},\frac{1-\sqrt5}{2}\)的取模的整数值,我们记为\(s =\frac{\sqrt5}{5}, r_1=\ \frac{1+\sqrt5}{2},r_2= \frac{1-\sqrt5}{2}\)。那么
\]
因为\(n\)太大了,所以我们还要继续化简:
\]
因为\(\sum_{i=1}^n(r_1^{i(m-r)}r_2^{ir})\)是个等比数列,故我们假设\(q_r = r_1^{m-r}r_2^{r}\),则由等比数列性质可得:
\]
推到这里就结束了,直接求解。
题意1.2
牛客传送门
求\(\sum_{i=1}^n Fib^m\mod 1e9\),\(n\in[1, 1e9], m\in[1, 1e4]\)
思路1.2
因为取模是个合数,那就不能二次剩余定理了。斐波那契数列的取模是有循环节的,斐波那契数列幂次的取模循环节和原数列取模循环节相同,那么我们直接暴力找到循环节,然后求解,最后用中国剩余定理合在一起即可。
代码:
//zoj3774
#include<map>
#include<set>
#include<queue>
#include<stack>
#include<ctime>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<sstream>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<unordered_map>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int maxn = 100000 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const ull seed = 131;
const ll MOD = 1000000009;
using namespace std;
ll fac[maxn], inv[maxn];
ll ppow(ll a, ll b){
ll ret = 1;
while(b){
if(b & 1) ret = ret * a % MOD;
b >>= 1;
a = a * a % MOD;
}
return ret;
}
ll C(int n, int m){
return fac[n] * inv[m] % MOD * inv[n - m] % MOD;
}
void init(int n){
fac[0] = inv[0] = 1;
for(int i = 1; i <= n; i++) fac[i] = fac[i - 1] * i % MOD;
inv[n] = ppow(fac[n], MOD - 2);
for(int i = n - 1; i >= 1; i--) inv[i] = (i + 1LL) * inv[i + 1] % MOD;
}
int main(){
init(100000);
ll n, m;
ll s = 276601605, r1 = 691504013, r2 = 308495997;
// printf("%lld\n", s * (r1 - r2) % MOD);
int T;
scanf("%d", &T);
while(T--){
scanf("%lld%lld", &n, &m);
ll ans = 0;
for(int r = 0; r <= m; r++){
ll q = 1LL * ppow(r1, m - r) * ppow(r2, r) % MOD;
ll sum = 1LL * q * ((ppow(q, n) - 1LL)) % MOD * ppow(q - 1, MOD - 2) % MOD;
if(q == 1) sum = n % MOD; //!!!!!
sum = 1LL * sum * C(m, r) % MOD;
if(r & 1) sum = -sum;
ans = (ans + sum) % MOD;
}
ans = (ans % MOD + MOD) % MOD;
ans = 1LL * ans * ppow(s, m) % MOD;
printf("%lld\n", ans);
}
return 0;
}
//牛客
#include<map>
#include<set>
#include<queue>
#include<stack>
#include<ctime>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<sstream>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int maxn = 100000 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const ull seed = 131;
const ll MOD = 1e9;
using namespace std;
ll mod[2] = {512, 1953125}, a[2];
ll sum[7812500 + 5], fab[7812500 + 5];
int lp[2] = {768, 7812500}; // 循环节
ll ppow(ll a, ll b, ll p){
ll ret = 1;
while(b){
if(b & 1) ret = ret * a % p;
a = a * a % p;
b >>= 1;
}
return ret;
}
void exgcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y){
if(b == 0){
x = 1, y = 0;
return;
}
exgcd(b, a % b, x, y);
ll tp = x;
x = y, y = tp - a / b * y;
}
ll CRT(){
ll ans = 0, lcm = 1, x, y;
for(int i = 0; i < 2; i++) lcm *= mod[i];
for(int i = 0; i < 2; i++){
ll tp = lcm / mod[i];
exgcd(tp, mod[i], x, y);
x = (x % mod[i] + mod[i]) % mod[i];
ans = (ans + tp * x * a[i]) % lcm;
}
return (ans % lcm + lcm) % lcm;
}
int main(){
ll n, m;
scanf("%lld%lld", &n, &m);
fab[0] = 0, fab[1] = 1, sum[0] = 0, sum[1] = 1;
for(int i = 2; i <= lp[1]; i++){
fab[i] = (fab[i - 1] + fab[i - 2]) % MOD;
sum[i] = (sum[i - 1] + ppow(fab[i], m, MOD)) % MOD;
}
a[0] = (sum[lp[0]] * (n / lp[0]) + sum[n % lp[0]]) % mod[0];
a[1] = (sum[lp[1]] * (n / lp[1]) + sum[n % lp[1]]) % mod[1];
printf("%lld\n", CRT());
return 0;
}
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)题解的更多相关文章
- 牛客多校第九场 A The power of Fibonacci 杜教bm解线性递推
题意:计算斐波那契数列前n项和的m次方模1e9 题解: $F[i] – F[i-1] – F[i-2] = 0$ $F[i]^2 – 2 F[i-1]^2 – 2 F[i-2]^2 + F[i-3] ...
- Cutting Bamboos(2019年牛客多校第九场H题+二分+主席树)
题目链接 传送门 题意 有\(n\)棵竹子,然后有\(q\)次操作,每次操作给你\(l,r,x,y\),表示对\([l,r]\)区间的竹子砍\(y\)次,每次砍伐的长度和相等(自己定砍伐的高度\(le ...
- 2018牛客多校第九场E(动态规划,思维,取模)
#include<bits/stdc++.h>using namespace std;const long long mod=1000000007,inv=570000004;long l ...
- 2019牛客多校第九场AThe power of Fibonacci——扩展BM
题意 求斐波那契数列m次方的前n项和,模数为 $1e9$. 分析 线性递推乘线性递推仍是线性递推,所以上BM. 由于模数非质数,上扩展版的BM. 递推多少项呢?本地输入发现最大为与前57项有关(而且好 ...
- 牛客多校第九场 J Symmetrical Painting 计算几何/扫描线
题意: 平面上有几个宽度相同的矩形区域被涂黑了,让你找到一条横线横截若干个矩形,把这些黑色部分抠下来一部分使得它们以这条横线为对称轴,求能抠下来的最大面积. 题解: 在随着对称轴上移的过程中,必然有一 ...
- 牛客多校第九场 E All men are brothers 并查集/组合论
题意: 一开始有n人互不认识,每回合有两个人认识,认识具有传递性,也就是相互认识的人组成小团体.现在问你每个回合,挑选四个人,这四个人互不认识,有多少种挑选方法. 题解: 认识不认识用并查集维护即可, ...
- 牛客多校第九场 D Knapsack Cryptosystem 背包
题意: 给你32个物品,给定一个容积,让你恰好把这个背包装满,求出装满的方案 题解: 暴力计算的话,复杂度$2^{32}$肯定会炸,考虑一种类似bsgs的算法,先用$2^{16}$的时间遍历前一半物品 ...
- 牛客多校第九场 B Quadratic equation 模平方根
题意: 已知 $x+y$ $mod$ $q = b$ $x*y$ $mod$ $q = c$ 已知b和c,求x和y 题解: 容易想到$b^2-4c=x^2-2xy+y^2=(x-y)^2$ 那么开个根 ...
- 2019牛客多校第九场B Quadratic equation(二次剩余定理)题解
题意: 传送门 已知\(0 <= x <= y < p, p = 1e9 + 7\)且有 \((x+y) = b\mod p\) \((x\times y)=c\mod p\) 求解 ...
随机推荐
- Py变量,递归,作用域,匿名函数
局部变量与全局变量 全局变量:全局生效的变量,在顶头的,无缩进的定义的变量. 局部变量:函数内生效的变量,在函数内定义的变量. name='1fh' def changename(): name='s ...
- mysqldump导出数据库导入数据库
使用mysqldump命令导出数据库,格式如下,请按实际要求对参数进行替换: mysqldump -u 用户名 -p 数据库名 > 导出的文件名 比如导出数据库business_db: mysq ...
- Promise用法
1.概述 Promise是一步编程的一种解决方案,从语法上讲,promise是一个对象,从它可以获取异步的问题 Promise的优点: 可以避免多次异步调用嵌套导致的回调地域 提供了简洁的api,使得 ...
- Linux服务器内存池技术是如何实现的
Linux服务器内存池技术是如何实现的
- http://golang.org/s/better-linker
http://golang.org/s/better-linker The original linker was also simpler than it is now and its implem ...
- (Oracle)误删oracle表结构恢复
在操作数据库时,我们常常会不小心把表结构删除了.有时候建表很麻烦大到100多个字段,而又找不到当初的建表语句.其实这时候不用担心,oracle和咱们widows一样,他也有个回收站,只要你没有清除回收 ...
- 【LinuxShell】echo用法详解
使用echo打印信息到终端 1 [Shell]echo "yz test" 2 yz test 3 [Shell]echo yz test 4 yz test 5 [Shell]e ...
- WPF和MVVM的结合使用方法,不可错过
Model:存储数据模型(类) 也在此业务逻辑,主要负责类文件的存储. ViewModel:连接View和Model,借助Command来负责界面的跳转和调用Model中方法来操作Model的数据. ...
- 框架spring+strutrs+ibatis
Tomcat加载完成 --- Web.xml --- sql-map-config.xml --- 读取xml(*-ibatis-config) --- Jsp的url --- action方法 -- ...
- Docker中运行nginx
Docker中运行nginx 1.Docker中运行nginx 2.配置文件 2.1 nginx.conf 2.2 default.conf 3.docker的镜像可以挂什么卷 部分内容原文地址: C ...