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3969 [Mz]平方和【斐波那契平方和】
3969 [Mz]平方和
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题目等级 : 大师 Master
题目描述 Description
斐波那契数列:f[0]=0,f[1]=1,f[i]=f[i-1]+f[i-2](i>1)
求f[1]*f[1]+f[2]*f[2]+...+f[n]*f[n]的值
输入描述 Input Description
仅一行,一个正整数n
输出描述 Output Description
仅一行一个数,即所求的值,由于结果可能很大,需对1,000,000,007取模
样例输入 Sample Input
3
样例输出 Sample Output
6
数据范围及提示 Data Size & Hint
对于100‰的数据,n<=1,000,000=10^6
然而:
对于200‰的数据,n<=9,000,000,000,000,000,000=9*10^18
对于500‰的数据,n<=10^500
对于1000‰的数据,n<=10^50000
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引理1:
平方求和
关于模数,Seavot__提供。
#include<cstdio>using namespace std;typedef long long ll;ll n;const ll mod=1000000007;char s[50000];struct matrix{ll s[2][2];}A,F;ll mul(ll a,ll b){ ll res=0; for(;b;b>>=1,a=(a+a)%mod) if(b&1) res=(res+a)%mod; return res;}matrix operator *(const matrix &a,const matrix &b){ matrix c; for(int i=0;i<2;i++){ for(int j=0;j<2;j++){ c.s[i][j]=0; for(int k=0;k<2;k++){ c.s[i][j]+=mul(a.s[i][k],b.s[k][j]); c.s[i][j]%=mod; } } } return c;}matrix fpow(matrix a,ll p){ matrix ans; for(int i=0;i<2;i++) for(int j=0;j<2;j++) ans.s[i][j]=(i==j); for(;p;p>>=1,a=a*a) if(p&1) ans=ans*a; return ans;}void deal(){ for(int i=0;s[i];i++){ n=(n*10+s[i]-‘0‘)%(mod+1); }}int main(){ scanf("%s",s);deal(); A.s[0][0]=A.s[0][1]=A.s[1][0]=1;A.s[1][1]=0; F.s[0][0]=1;F.s[0][1]=F.s[1][0]=F.s[1][1]=0; F=fpow(A,n)*F; ll ans=F.s[0][0]*F.s[1][0]%mod; printf("%lld\n",ans); return 0;}
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