HDU - 1588 Gauss Fibonacci (矩阵高速幂+二分求等比数列和)
Description
How good an opportunity that Gardon can not give up! The "Problem GF" told by Angel is actually "Gauss Fibonacci".
As we know ,Gauss is the famous mathematician who worked out the sum from 1 to 100 very quickly, and Fibonacci is the crazy man who invented some numbers.
Arithmetic progression:
g(i)=k*i+b;
We assume k and b are both non-nagetive integers.
Fibonacci Numbers:
f(0)=0
f(1)=1
f(n)=f(n-1)+f(n-2) (n>=2)
The Gauss Fibonacci problem is described as follows:
Given k,b,n ,calculate the sum of every f(g(i)) for 0<=i<n
The answer may be very large, so you should divide this answer by M and just output the remainder instead.
Input
Each of them will not exceed 1,000,000,000.
Output
Sample Input
2 1 4 100
2 0 4 100
Sample Output
21
12
题意:g(i)=k*i+b , 求全部的f(g(i))在n的范围里
思路:借鉴:构造矩阵:
|1 1| | f(2) f(1)|
A= |1 0| = | f(1) f(0)|
|1 1| ^b | f(b+1) f(b)|
A^b =|1 0| = | f(b) f(b-1)|
f(b) = matrix[0][1]=matrix[1][0];
首项是:A^b
公比是:A^k
项数是:N
能够把问题进一步简化
由于矩阵的加法对乘法也符合分配律,我们提出一个A^b来,形成这种式子:
A^b*( I + A^k + (A^k)^2 + .... + (A^k)^(N-1) )
A^b 和 A^k 显然都能够用我们之前说过的方法计算出来,这剩下一部分累加怎么解决呢
设A^k=B
要求 G(N)=I + ... + B^(N-1),
i=N/2
若N为偶数,G(N)=G(i)+G(i)*B^i = G(i) *( I+B^(i));
若N为奇数,G(N)=I+ G(i)*B + G(i) * (B^(i+1)) = G(N-1)+B^N; (前一个等式可能要快点,可是后面更简练)
我们来设置这样一个矩阵
B I
O I
当中O是零矩阵,I是单位矩阵
将它乘方,得到
B^2 I+B
O I
乘三方,得到
B^3 I+B+B^2
O I
乘四方,得到
B^4 I+B+B^2+B^3
O I
既然已经转换成矩阵的幂了,继续用我们的二分或者二进制法,直接求出幂就能够了
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
typedef long long ll;
using namespace std;
const int maxn = 2; int m;
struct Matrix {
ll v[maxn][maxn];
Matrix() {}
Matrix(int x) {
init();
for (int i = 0; i < maxn; i++)
v[i][i] = x;
}
void init() {
memset(v, 0, sizeof(v));
}
Matrix operator *(Matrix const &b) const {
Matrix c;
c.init();
for (int i = 0; i < maxn; i++)
for (int j = 0; j < maxn; j++)
for (int k = 0; k < maxn; k++)
c.v[i][j] = (c.v[i][j] + (v[i][k]*b.v[k][j])%m) % m;
return c;
}
Matrix operator ^(int b) {
Matrix a = *this, res(1);
while (b) {
if (b & 1)
res = res * a;
a = a * a;
b >>= 1;
}
return res;
}
} u, em; Matrix Add(Matrix a, Matrix b) {
for (int i = 0; i < maxn; i++)
for (int j = 0; j < maxn; j++)
a.v[i][j] = (a.v[i][j]+b.v[i][j]) % m;
return a;
} Matrix BinarySum(Matrix a, int n) {
if (n == 1)
return a;
if (n & 1)
return Add(BinarySum(a, n-1), a^n);
else return BinarySum(a, n>>1) * Add(u, a^(n>>1));
} int main() {
int k, b, n;
u.init(), em.init();
u.v[0][0] = 1, u.v[0][1] = 0, u.v[1][0] = 0, u.v[1][1] = 1;
em.v[0][0] = 1, em.v[0][1] = 1, em.v[1][0] = 1, em.v[1][1] = 0;
while (scanf("%d%d%d%d", &k, &b, &n, &m) != EOF) {
Matrix t1, t2, ans;
t1 = em^b;
t2 = em^k;
ans = Add(u, BinarySum(t2, n-1)) * t1;
cout << ans.v[0][1] << endl;
}
return 0;
}
HDU - 1588 Gauss Fibonacci (矩阵高速幂+二分求等比数列和)的更多相关文章
- HDU 1588 Gauss Fibonacci(矩阵快速幂)
Gauss Fibonacci Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) ...
- HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和)
HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和) ACM 题目地址:HDU 2254 奥运 题意: 中问题不解释. 分析: 依据floyd的算法,矩阵的k次方表示这个矩阵走了k步. 所以k ...
- HDU 1588 Gauss Fibonacci(矩阵高速幂+二分等比序列求和)
HDU 1588 Gauss Fibonacci(矩阵高速幂+二分等比序列求和) ACM 题目地址:HDU 1588 Gauss Fibonacci 题意: g(i)=k*i+b;i为变量. 给出 ...
- HDU1588-Gauss Fibonacci(矩阵高速幂+等比数列二分求和)
题目链接 题意:g(x) = k * x + b.f(x) 为Fibonacci数列.求f(g(x)),从x = 1到n的数字之和sum.并对m取模. 思路: 设A = |(1, 1),(1, 0) ...
- HDU 1575 Tr A(矩阵高速幂)
题目地址:HDU 1575 矩阵高速幂裸题. 初学矩阵高速幂.曾经学过高速幂.今天一看矩阵高速幂,原来其原理是一样的,这就好办多了.都是利用二分的思想不断的乘.仅仅只是把数字变成了矩阵而已. 代码例如 ...
- hdu 1588(Fibonacci矩阵求和)
题目的大意就是求等差数列对应的Fibonacci数值的和,容易知道Fibonacci对应的矩阵为[1,1,1,0],因为题目中f[0]=0,f[1]=1,所以推出最后结果f[n]=(A^n-1).a, ...
- hdu 1588 Gauss Fibonacci(矩阵嵌矩阵)
题目大意: 求出斐波那契中的 第 k*i+b 项的和. 思路分析: 定义斐波那契数列的矩阵 f(n)为斐波那契第n项 F(n) = f(n+1) f(n) 那么能够知道矩阵 A = 1 1 1 0 ...
- HDU 2604 Queuing(矩阵高速幂)
题目地址:HDU 2604 这题仅仅要推出公式来,构造矩阵就非常easy了.问题是推不出公式来..TAT.. 从递推的思路考虑.用f(n)表示n个人满足条件的结果.假设最后一个是m则前n-1人能够随意 ...
- HDU 2604 Queuing,矩阵高速幂
题目地址:HDU 2604 Queuing 题意: 略 分析: 易推出: f(n)=f(n-1)+f(n-3)+f(n-4) 构造一个矩阵: 然后直接上板子: /* f[i] = f[i-1] ...
随机推荐
- HTML语言简单回顾
简单复习一下html语言. html的基本结构如下: <html> <head> <title></title> </head> <b ...
- Spark on Mesos: 搭建Mesos的一些问题
资源管理系统 Spark可以搭建在Mesos上或YARN上,两个都是资源管理系统.了解资源管理系统的话,可以先参看以下几篇文章: 浅谈Borg/YARN/Mesos/Torca/Corona一类系统 ...
- Jrebel 6.2.1破解
个人微信:benyzhous,可以一起探讨 云盘下载链接: http://pan.baidu.com/s/1bnGzMUF 配置: -noverify -javaagent:/Users/chabab ...
- [置顶] android之Notification版本兼容性问题
首先先来创建一个notification提示 //概要 String tickerText = context.getResources().getText(R.string.app_name).to ...
- HDU - 4944 FSF’s game
Problem Description FSF has programmed a game. In this game, players need to divide a rectangle into ...
- 小言C指针
指针c语言,占据着重要的地位.终场前int.char.double其他类别似.它是一种数据类型,其特殊的原因int等基本类型的变量存储内容,针变量存放的是地址. 内存被划分成很多但愿区 ...
- J2EE之初识JSP
上篇博客已经简介了下Servlet.从上篇博客中能够看到.Servlet获得返回来的数据后.显示给client时,须要不断的拼串.从而构成完整的html页面,这就在无形中加大了程序猿的压力和劳动力.而 ...
- NumPy简明教程
源地址:http://blog.csdn.net/sunny2038/article/details/9002531 http://blog.csdn.net/sunny2038/article/de ...
- Delphi默认窗体随想
Delphi中新建一个Form或者Frame时,它的字体都是西文习惯,这样就有可能造成在其他机器上由于字体的原因,窗体十分不美观.怎样才能为Delphi设置一个默认窗体,让它的字体Font符合中国习惯 ...
- Songs
Two Steps From Hell - Strength of a Thousand Men