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hdu 3117 Fibonacci Numbers

  这道题其实也是水题来的,求Fibonacci数的前4位和后4位,在n==40这里分界开。后4位不难求,因为n达到了10^18的规模,所以只能用矩阵快速幂来求了,但在输出后4位的时候一定要注意前导0的处理(我就是在这里wa了一发,也是看了看别人的代码才发现的)。

  前4位的话稍微有点难处理,我一开始就在想该怎么处理 log10(f(n)) 呢?把f[n]= f[n-1]+f[n-2]? 不行,log对+运算没法展开,我找了好久也没能找到什么能让f[n]展开成相乘或者幂的形式,上网搜了下题解,才发现别人竟然是用通项公式来处理的(我当时也想过,但因为含有"-"运算所以就直接忽略了,可是没想到其实可以稍微变通下就可以把"-"号去掉的):  f(n)= 1/sqrt(5) (( (1+sqrt(5))/2)^n - ((1-sqrt(5))/2)^n );

  具体实现的时候Log10 F[n]约等于 ((1+sqrt(5))/2)^n/sqrt(5),这里我们把 ((1-sqrt(5))/2)^n这一项忽略了,因为当N>=40时,这个数已经小的可以忽略。于是log10 F[n]就可以化简成 n*log10( (1+sqrt(5))/2 ) -log10 sqrt(5),不多说,附上代码:

 1 #include<cstdio> 2 #include<cmath> 3 #include<cstring> 4 #define For(i,s,t)    for(int i=s; i<=t; ++i) 5 typedef long long LL; 6 const LL mod= 10000; 7  8 struct matrix{ 9     LL a,b,c,d;10     matrix(LL a=0, LL b=0, LL c=0, LL d=0):a(a),b(b),c(c),d(d) {}11     matrix operator *(const matrix &m2) const {12         return matrix((a*m2.a%mod+b*m2.c%mod)%mod, (a*m2.b%mod+b*m2.d%mod)%mod, (c*m2.a%mod+d*m2.c%mod)%mod, (c*m2.b%mod+d*m2.d%mod)%mod);13     }14 } A(1,1,1,0),E(1,0,0,1);15 16 matrix quick_mod(matrix m, LL b){17     matrix res(E);18     while(b){19         if(b&1)      res= res*m;20         m= m*m;21         b>>=1;22     }23     return res;24 }25 26 void solve(LL n){27     LL last= quick_mod(A,n-1).a;28 //    int last= int(quick_mod(A,n-1).a);29     double m= n*log10((1+sqrt(5.0))/2)-log10(sqrt(5.0));30     m -= LL(m);31     LL first= LL(pow(10.0,m)*1000);32     //一定要有04d!后4位的前导0也要输出! 33     printf("%I64d...%04I64d\n",first,last);34 }35 36 LL f[40]= {0,1,1};37 void init(int n=39){38     For(i,3,n)    f[i]= f[i-1]+f[i-2];39 }40 41 int main(){42     init();43     LL n;44     while(~scanf("%I64d",&n)){45         if(n<40)    printf("%I64d\n",f[n]);46         else    solve(n);47     }48     return 0;49 }

  很神奇的是,用 I64d来输出前4位竟然是0ms(直接%04d的话却是15ms),好像第一次排上了hdu榜上的第一页,哈哈~~附上一张图:

 

hdu 3117 Fibonacci Numbers