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acdream1075 神奇的%系列三（线代-矩阵-数论）

2024-07-03 23:59:00   225人阅读

题目链接：http://115.28.76.232/problem?pid=1075

题意：定义一个f(n)函数，f(n) = a * f(n - 1) + b * f(n - 2), f(1) = c, f(2) = d.问f(n)在模1000000007情况下的最小循环节。即求最小的m，使对任意的n有f(n) % 1000000007 = f(n + m) % 1000000007.

思路：

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i64 p[] = {2, 3, 7, 109, 167, 500000003};
i64 cnt[]   = {4, 2, 1, 2,   1,   1        };
 
i64 a,b,c,d;
 
int judge(i64 x)
{
    if(myPow(x,(mod-1)>>1,mod)==1) return 1;
    return -1;
}
 
int ok(i64 n)
{
    Matrix A;
    A.init(0);
    A.a[0][0]=a;
    A.a[0][1]=b;
    A.a[1][0]=1;
    A.a[1][1]=0;
 
    A=A.Pow(n);
 
    i64 cc=(A.a[0][0]*c%mod+A.a[0][1]*d%mod)%mod;
    i64 dd=(A.a[1][0]*c%mod+A.a[1][1]*d%mod)%mod;
    return cc==c&&dd==d;
}
 
i64 ans;
 
void DFS(i64 cur,int dep)
{
    if(dep==6)
    {
        if(ok(cur)&&(ans==-1||cur<ans))  ans=cur;
        return;
    }
    int i;
    for(i=0;i<=cnt[dep];i++)
    {
        DFS(cur,dep+1);
        cur*=p[dep];
    }
}
 
int main()
{
    while(cin>>a>>b>>c>>d)
    {
        ans=-1;
        if(judge(a*a+4*b)==1)
        {
            if(ok(1)) ans=1;
            else if(ok(2)) ans=2;
            else if(ok(500000003)) ans=500000003;
            else if(ok(mod-1)) ans=mod-1;
        }
        else
        {
            DFS(1,0);
        }
        printf("%lld\n",ans);
    }
}

 


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