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hdu4291 暴力循环节+矩阵快速幂

题意:
      给你一个关系式,x[n] = 3*x[n-1] + x[n-2],求x(x(x[n]))%1000000007.


思路:

      做这个题目要明确一点,就是对于取余操作大多数时候都会出现循环节的情况,尤其是对于像这个题目的转换公式,数据有规律递增,那么也就是说0 1 1 ....等再次出现0 1的时候也就是一定找了循环节,对于这个题目我们找循环节主要不是为了防止超时,而是为了得到正确的答案,因为x[n]很大的时候就的模拟大数,就麻烦了,我们只要找到每一层的循环节,就能把数据弄小,就可以跑三次矩阵快速A掉这个题目了。

下面给出暴力循环节代码(暴力第二层的,最内层把10..7改成第二层的MOD就行了)

#include<stdio.h>



int main ()

{

__int64 a = 0 ,b = 1 ,c;

for(__int64 i = 3 ; ;i ++)

{

c = (b * 3 + a)%1000000007;

a = b ,b = c;

if(a == 0 && b == 1)

{

printf("%I64d\n" ,i - 2);

break;

}

}

getchar();

return 0;

}


      
暴力后得到最内侧的MOD = 183120
第二层 MOD = 222222224
最外层给了 MOD = 1000000007

AC代码



#include<stdio.h>
#include<string.h>

__int64 MOD1 = 183120;
__int64 MOD2 = 222222224;
__int64 MOD3 = 1000000007;

__int64 MOD;
typedef struct
{
__int64 mat[5][5];
}A;

A mat_mat(A a ,A b)
{
A c;
memset(c.mat ,0 ,sizeof(c.mat));
for(int k = 1 ;k <= 2 ;k ++)
for(int i = 1 ;i <= 2 ;i ++)
if(a.mat[i][k])
for(int j = 1 ;j <= 2 ;j ++)
c.mat[i][j] = (c.mat[i][j] + a.mat[i][k] * b.mat[k][j]) % MOD;


return c;
}

A quick_mat(A a ,__int64 b)
{
A c;
memset(c.mat ,0 ,sizeof(c.mat));
c.mat[1][1] = c.mat[2][2] = 1;
while(b)
{
if(b & 1) c = mat_mat(c ,a);
a = mat_mat(a ,a);
b >>= 1;
}
return c;
}

int main ()
{
__int64 n ,i;
A aa ,bb;
aa.mat[1][1] = 0 ,aa.mat[1][2] = 1;
aa.mat[2][1] = 1 ,aa.mat[2][2] = 3;
while(~scanf("%I64d" ,&n))
{
if(n == 0){printf("0\n");continue;}
if(n == 1){printf("1\n");continue;}
MOD = MOD1;
bb = quick_mat(aa ,n - 1);
n = (0 * bb.mat[1][2] + 1 * bb.mat[2][2])% MOD;

if(n == 0){printf("0\n");continue;}
if(n == 1){printf("1\n");continue;}
MOD = MOD2;
bb = quick_mat(aa ,n - 1);
n = (0 * bb.mat[1][2] + 1 * bb.mat[2][2])% MOD;

if(n == 0){printf("0\n");continue;}
if(n == 1){printf("1\n");continue;}
MOD = MOD3;
bb = quick_mat(aa ,n - 1);
n = (0 * bb.mat[1][2] + 1 * bb.mat[2][2])% MOD;

printf("%I64d\n" ,n);
}
return 0;
}









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