題目描述:
Winder 最近在學(xué)習(xí) fibonacci 數(shù)列的相關(guān)知識砸抛。我們都知道 fibonacci 數(shù)列的遞推公式是F(n) = F(n - 1) + F(n - 2)(n >= 2 且 n 為整數(shù))邀跃。
Winder 想知道的是當(dāng)我們將這個遞推式改為F(n) = a * F(n - 1) + b * F(n - 2)(n >= 2 且 n 為整數(shù))時我們得到的是怎樣的數(shù)列策添。但是,Winder 很懶定躏,所以只能由你來幫他來完成這件事患雇。
注意,這里我們依然令 F(0)=F(1)=1胞得。
輸入格式:
輸入第一行三個正整數(shù) q, a, b。
接下來有 q 行屹电,每行一個自然數(shù) n阶剑。
對于50%的數(shù)據(jù),1 <= q危号、n <= 1000牧愁。
對于80%的數(shù)據(jù),1 <= q葱色、n <= 100000递宅。
對于100%的數(shù)據(jù),1 <= q <= 100000,1 <= n <= 1000000000,1 <= a苍狰、b <= 1000办龄。
輸出格式
輸出一行一個整數(shù) F(n),由于結(jié)果可能會很大淋昭,Winder 要求輸出結(jié)果對 2013 取模俐填,即將 F(n)對2013求余后輸出。
樣例輸入
5 4 5
2
4
8
16
32
樣例輸出
9
209
1377
182
9
方法一:
剛開始拿到題目的時候第一反應(yīng)是按要求做一個遞歸算法翔忽,但是后來發(fā)現(xiàn)遞歸的代價太大英融,可能會過不了。
方法二:
和方法一一個思路歇式,但是使用了非遞歸算法驶悟,雖然肯定不是最優(yōu)算法,但是應(yīng)該可以得一個基礎(chǔ)分了材失。
#include <iostream>
using namespace std;
int fibonacci(int n, int a, int b)
{
if (n <= 1)
return 1;
else
{
int current = 0;
int pre1 = 1;
int pre2 = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
current = (a * pre1 + b * pre2) % 2013;
pre2 = pre1;
pre1 = current;
}
return current;
}
}
int main()
{
int q, a, b;
cin >> q >> a >> b;
int *result = new int[q];
for (int i = 0; i < q; i++) {
int n;
cin >> n;
result[i] = fibonacci(n, a, b);
}
for (int i = 0; i < q; i++) {
cout << result[i] << endl;
}
delete[]result;
return 0;
}
方法三:
這個是在理解了矩陣快速冪的思想基礎(chǔ)上痕鳍,進行改進的一個算法,把問題規(guī)模直接降了一大截。
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;
const int MOD = 2013;
struct matrix { //矩陣
int m[2][2];
}ans;
matrix multi(matrix a, matrix b) { //矩陣相乘笼呆,返回一個矩陣
matrix tmp;
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 2; j++) {
tmp.m[i][j] = 0;
for (int k = 0; k < 2; k++)
tmp.m[i][j] = (tmp.m[i][j] + a.m[i][k] * b.m[k][j]) % MOD;
}
}
return tmp;
}
matrix matrix_pow(matrix a, int n) { //矩陣快速冪熊响,矩陣a的n次冪
ans.m[0][0] = ans.m[1][1] = 1; //初始化為單位矩陣
ans.m[0][1] = ans.m[1][0] = 0;
while (n) {
if (n & 1) ans = multi(ans, a);
a = multi(a, a);
n >>= 1;
}
return ans;
}
int main() {
int q, n, a, b;
cin >> q >> a >> b;
int* result = new int[q];
matrix mul;
mul.m[0][0] = a;
mul.m[0][1] = b;
mul.m[1][0] = 1;
mul.m[1][1] = 0;
for (int i = 0; i < q; i++) {
int n;
cin >> n;
matrix mm = matrix_pow(mul, n - 1);
result[i] = (mm.m[0][0] + mm.m[0][1])%MOD;
}
for (int i = 0; i < q; i++) {
cout << result[i] << endl;
}
delete[]result;
return 0;
}
第一次做的時候因為最后一步的時候在result[i] = (mm.m[0][0] + mm.m[0][1])%MOD的時候忘記了加這個“%MOD”,導(dǎo)致結(jié)果一直有部分不對诗赌,調(diào)試了將近一個上午汗茄。