HDU 3221 Brute-force Algorithm(矩阵求fibnacci，指数取模)

#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef long long LL;
struct Matrix
{
LL m[2][2];
}d;
Matrix Multify(Matrix a,Matrix b,LL mod)
{
Matrix c;
for(int i=0;i<2;i++)
for(int j=0;j<2;j++){
c.m[i][j]=0;
for(int k=0;k<2;k++)
c.m[i][j]+=a.m[i][k]*b.m[k][j];
if(c.m[i][j]>=mod) c.m[i][j]=c.m[i][j]%mod+mod;
}
return c;
}
Matrix Power(Matrix a,LL k,LL mod)
{
Matrix r;
for(int i=0;i<2;i++)
for(int j=0;j<2;j++)
r.m[i][j]=(i==j)?1:0;
while(k)
{
if(k&1) r=Multify(r,a,mod);
a=Multify(a,a,mod);
k>>=1;
}
return r;
}
LL power(LL a,LL b,LL mod)
{
LL ret=1;
while(b)
{
if(b&1) ret=ret*a%mod;
a=a*a%mod;
b>>=1;
}
return ret;
}
LL phi(LL x)
{
LL ans=x;
for(int i=2;i*i<=x;i++)
if(x%i==0){
ans=ans/i*(i-1);
while(x%i==0) x/=i;
}
if(x>1) ans=ans/x*(x-1);
return ans;
}
void Init()
{
d.m[0][0]=1;
d.m[0][1]=1;
d.m[1][0]=1;
d.m[1][1]=0;
}
int main()
{
int cas,T=1;
scanf("%d",&cas);
Init();
while(cas--)
{
LL a,b,P,n;
scanf("%I64d%I64d%I64d%I64d",&a,&b,&P,&n);
LL p=phi(P);
Matrix r=Power(d,n-1,p);
a=power(a,r.m[1][1],P);
b=power(b,r.m[0][1],P);
a=a*b%P;
printf("Case #%d: %I64d\n",T++,a);
}
return 0;
}