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
- css animation @keyframes 动画
需求:语音播放动态效果 方案:使用如下图片,利用 css animation @keyframes 做动画 html <span class="horn" :class=& ...
- C指针的这些使用技巧,掌握后立刻提升一个Level
这是道哥的第016篇原创 关注+星标公众号,不错过最新文章 目录 一.前言 二.八个示例 1. 开胃菜:修改主调函数中的数据 2. 在被调用函数中,分配系统资源 2.1 错误用法 2.2 正确用法 3 ...
- (Sql Server)SQL FOR XML PATH
FOR XML PATH 有的人可能知道有的人可能不知道,其实它就是将查询结果集以XML形式展现,有了它我们可以简化我们的查询语句实现一些以前可能需要借助函数活存储过程来完成的工作.那么以一个实例为主 ...
- WireGuard 教程:使用 DNS-SD 进行 NAT-to-NAT 穿透
原文链接:https://fuckcloudnative.io/posts/wireguard-endpoint-discovery-nat-traversal/ WireGuard 是由 Jason ...
- Android webview 问题记录
1. Android 7.1真机安装调试apk时报错,解析安装包失败 原因:sdk版本不支持7.1版本,需要调整minSdkVersion等参数,支持低版本 解决方法: android { compi ...
- 【十天自制软渲染器】DAY 03:画一个三角形(向量叉乘算法 & 重心坐标算法)
如果你喜欢我写的文章,可以把我的公众号设为星标 ,这样每次有更新就可以及时推送给你啦. 前面两天画了点和线,今天我们来画一个最简单也是最强大的面--三角形. 本文主要讲解三角形绘制算法的推导和思路(只 ...
- EasyUI框架
使用EasyUI框架时,需要导入3个包在项目js文件夹之中. 在项目之中,每次需先引入相关文件: <!--引入jquery--> <script src="../js/jq ...
- 内网渗透之信息收集-linux
linux 系统信息 grep MemTotal /proc/meminfo #查看系统内存总量 cat /etc/issue #查看系统名称 ...
- hadoop知识点总结(二)hdfs分布式文件系统
1, hdfs设计:减少硬件错误的危害,流式数据访问,大规模数据集,简单的一致性模型 2,特点: 1)移动计算的代价比移动数据的代价低 在异构的软硬件平台间的可移植性 2)局限性 不适合低延迟性数据访 ...
- ceph ---(ceph简介)
ceph简介: Ceph是一种为优秀的性能.可靠性和可扩展性而设计的统一的.分布式文件系统.ceph 的统一体现在可以提供文件系统.块存储和对象存储,分布式体现在可以动态扩展.在国内一些公司的云环境中 ...