Brute-force Algorithm_矩阵快速幂&&欧拉公式*****

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.
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.
3 4 10 3
4 5 13 5
3 2 19 100
Case #2: 11
Case #3: 12
【参考】http://www.cnblogs.com/183zyz/archive/2012/05/11/2495401.html
【题意、思路】f[n]=f[n-1]*f[n-2];
f的前面几项可以罗列出来:
a^1*b^0,a^0*b^1,a^1*b^1,a^1*b^2,a^2*b^3....
可以发现a的指数和b的指数均类似于斐波那契数列。
用矩阵的快速幂可以很快的求出第n项a和b的指数分别是多少。
但是这个指数会非常大,存不下来,需要对一个数去模。
这里需要用到一个公式:
A^B%C=A^( B%Phi[C] + Phi[C] )%C (B>=Phi[C])
Phi[C]表示不大于C的数中与C互质的数的个数,可以用欧拉函数来求:
找到C的所有素因子。
Phi[C]=C*(1-1/q1)*(1-1/q2)*(1-1/q3)*....*(1-1-qk);
q1,q2,q3...qk表示C的素因子。
到这里基本上就能解决了。
- #include<iostream>
- #include<stdio.h>
- #include<string.h>
- using namespace std;
- const int N=;
- long long int a,b,p,n;
- int vis[N],prime[N],K;
- long long int phi;
- struct mat
- {
- long long int a[][];
- };
- void init()
- {
- memset(vis,,sizeof(vis));
- for(int i=;i<=;i++)
- {
- if(vis[i]==)
- {
- for(int j=i+i;j<=;j+=i)
- {
- vis[j]=;
- }
- }
- }
- K=;
- for(int j=;j<=;j++)
- if(vis[j]==) prime[++K]=j;
- }
- mat power(mat a1,mat b1)//矩阵乘法
- {
- mat c;
- for(int i=;i<=;i++)
- {
- for(int j=;j<=;j++)
- {
- c.a[i][j]=;
- for(int k=;k<=;k++)
- {
- c.a[i][j]+=a1.a[i][k]*b1.a[k][j];
- if(c.a[i][j]>phi)
- c.a[i][j]=c.a[i][j]%phi+phi;
- }
- }
- }
- return c;
- }
- mat mod(mat x,long long int k)
- {
- mat ans;
- ans.a[][]=;
- ans.a[][]=;
- ans.a[][]=;
- ans.a[][]=;
- while(k)
- {
- if(k%) ans=power(ans,x);
- x=power(x,x);
- k/=;
- }
- return ans;
- }
- long long int mod1(long long int a,long long int k)
- {
- long long int ans;
- ans=;
- while(k)
- {
- if(k%)
- {
- ans=ans*a;
- ans%=p;
- }
- a=a*a;
- a%=p;
- k/=;
- }
- return ans%p;
- }
- int main()
- {
- int t,cas=;
- long long int aa,bb,num,num2,num1;
- mat now,ans;
- init();
- scanf("%d",&t);
- while(t--)
- {
- scanf("%lld%lld%lld%lld",&a,&b,&p,&n);
- printf("Case #%d: ",cas++);
- if(n==) {printf("%lld\n",a%p);continue;}
- else if(n==) {printf("%lld\n",b%p);continue;}
- else if(n==) {printf("%lld\n",a*b%p);continue;}
- if(p==) {printf("0\n");continue;}
- else
- {
- now.a[][]=;
- now.a[][]=;
- now.a[][]=;
- now.a[][]=;
- // A^B % C = A ^ ( B % phi[C] + phi[C] ) %C ( B >= phi[C] ) ,phi[C]表示与C互质的数的个数
- phi=;
- num=p;
- for(int i=; i<=K; i++)
- {
- if(prime[i]>p) break;
- if(p%prime[i]==)
- {
- phi*=(prime[i]-);
- num/=prime[i];
- }
- }
- //phi[C]=C*(1-1/p1)*(1-1/p2)*...*(1-1/pt);p1,p2,...pt表示C的素因子
- phi*=num;//phi表示phi[c]
- ans=mod(now,n-);//求指数
- num1=ans.a[][];//a的指数
- num2=ans.a[][]+ans.a[][];//b的指数
- if(num2>phi) num2=num2%phi+phi;
- aa=mod1(a,num1);//a^num1%p
- bb=mod1(b,num2);//b^num2%p
- printf("%lld\n",aa*bb%p);
- }
- }
- return ;
- }
Brute-force Algorithm_矩阵快速幂&&欧拉公式*****的更多相关文章
- BNU29139——PvZ once again——————【矩阵快速幂】
PvZ once again Time Limit: 2000ms Memory Limit: 65536KB 64-bit integer IO format: %lld Java cla ...
- 矩阵快速幂 HDU 4565 So Easy!(简单?才怪!)
题目链接 题意: 思路: 直接拿别人的图,自己写太麻烦了~ 然后就可以用矩阵快速幂套模板求递推式啦~ 另外: 这题想不到或者不会矩阵快速幂,根本没法做,还是2013年长沙邀请赛水题,也是2008年Go ...
- 51nod 算法马拉松18 B 非010串 矩阵快速幂
非010串 基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 80 如果一个01字符串满足不存在010这样的子串,那么称它为非010串. 求长度为n的非010串的个数.(对1e9+7取模) ...
- 51nod 1113 矩阵快速幂
题目链接:51nod 1113 矩阵快速幂 模板题,学习下. #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> ...
- 【66测试20161115】【树】【DP_LIS】【SPFA】【同余最短路】【递推】【矩阵快速幂】
还有3天,今天考试又崩了.状态还没有调整过来... 第一题:小L的二叉树 勤奋又善于思考的小L接触了信息学竞赛,开始的学习十分顺利.但是,小L对数据结构的掌握实在十分渣渣.所以,小L当时卡在了二叉树. ...
- HDU5950(矩阵快速幂)
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5950 题意:f(n) = f(n-1) + 2*f(n-2) + n^4,f(1) = a , f(2 ...
- 51nod 1126 矩阵快速幂 水
有一个序列是这样定义的:f(1) = 1, f(2) = 1, f(n) = (A * f(n - 1) + B * f(n - 2)) mod 7. 给出A,B和N,求f(n)的值. Input 输 ...
- hdu2604(递推,矩阵快速幂)
题目链接:hdu2604 这题重要的递推公式,找到公式就很easy了(这道题和hdu1757(题解)类似,只是这道题需要自己推公式) 可以直接找规律,推出递推公式,也有另一种找递推公式的方法:(PS: ...
- 矩阵乘法&矩阵快速幂&矩阵快速幂解决线性递推式
矩阵乘法,顾名思义矩阵与矩阵相乘, 两矩阵可相乘的前提:第一个矩阵的行与第二个矩阵的列相等 相乘原则: a b * A B = a*A+b*C a*c+b*D c d ...
随机推荐
- 【待整理】PS切图基础教程
http://www.w3cfuns.com/article-442-1-1.html http://www.w3cfuns.com/article-443-1-1.html 其他专题研究: floa ...
- 意外的节点类型 Element。只能在简单内容或空内容上调用 ReadElementString 方法
问题出现的情景: 在调用携程团购接口时,需要把获取的xml字符串反序列化实体对象,出现了这个错误. 详情: 在对xml文档有这样一条语句“ <Description Category=" ...
- AngularJS开发经验(转)
AngularJS是为了克服HTML在构建应用上的不足而设计的.HTML是一门很好的为静态文本展示设计的声明式语言,但要构建WEB应用的话它就显得乏力了.所以我做了一些工作(你也可以觉得是小花招)来让 ...
- Front End中Javascript兼容问题收集(转)
1 select标签,就有诸多不兼容: A. cloneNode方法,对于非IE浏览器没有问题,对于IE浏览器, 遇到的问题包括: 1)option selected的会clone不过去,然后 ...
- [转]Java FileInputStream与FileReader的区别
在解释Java中FileInputStream和FileReader的具体区别之前,我想讲述一下Java中InputStream和Reader的根本差异,以及分别什么时候使用InputStream和R ...
- linux service等命令不能使用的解决办法
主要是路径没添加进来: 在shell里面输入这条命令:export PATH=$PATH:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin ...
- 网卡eth0配置信息
DEVICE=eth0:0 //虚拟网络接口,随意 ONBOOT=yes //系统启动时激活 BOOTPROTO=static //使用静态ip地址 IPADDR=192.168.6.100 //该虚 ...
- [示例]创建Student类,输入学生信息并存入字典,将3个存有学生信息的字典存入数组,并计算
代码: main: #import <Foundation/Foundation.h> #import "Student.h" int main(int argc, c ...
- cstring 的重载
#include <iostream> #include <windows.h> using namespace std; +; class MyString { public ...
- Oracle连接查询内容整理
--内连接--select t.*,b.bumenmc from T_HQ_RYXX t,t_hq_bm b where t.bum = b.bumenbm--select * from t_hq_r ...