2432: [Noi2011]兔农 - BZOJ
2014-06-26 19:42
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Description
农夫栋栋近年收入不景气,正在他发愁如何能多赚点钱时,他听到隔壁的小朋友在讨论兔子繁殖的问题。
问题是这样的:第一个月初有一对刚出生的小兔子,经过两个月长大后,这对兔子从第三个月开始,每个月初生一对小兔子。新出生的小兔子生长两个月后又能每个月生出一对小兔子。问第n个月有多少只兔子?
聪明的你可能已经发现,第n个月的兔子数正好是第n个Fibonacci(斐波那契)数。栋栋不懂什么是Fibonacci数,但他也发现了规律:第i+2个月的兔子数等于第i个月的兔子数加上第i+1个月的兔子数。前几个月的兔子数依次为:
1 1 2 3 5 8 13 21 34 …
栋栋发现越到后面兔子数增长的越快,期待养兔子一定能赚大钱,于是栋栋在第一个月初买了一对小兔子开始饲养。
每天,栋栋都要给兔子们喂食,兔子们吃食时非常特别,总是每k对兔子围成一圈,最后剩下的不足k对的围成一圈,由于兔子特别害怕孤独,从第三个月开始,如果吃食时围成某一个圈的只有一对兔子,这对兔子就会很快死掉。
我们假设死去的总是刚出生的兔子,那么每个月的兔子数仍然是可以计算的。例如,当k=7时,前几个月的兔子数依次为:
1 1 2 3 5 7 12 19 31 49 80 …
给定n,你能帮助栋栋计算第n个月他有多少对兔子么?由于答案可能非常大,你只需要告诉栋栋第n个月的兔子对数除p的余数即可。
Input
输入一行,包含三个正整数n, k, p。
Output
输出一行,包含一个整数,表示栋栋第n个月的兔子对数除p的余数。
Sample Input
6 7 100
Sample Output
7
HINT
1<=N<=10^18
2<=K<=10^6
2<=P<=10^9
简单题解:斐波那契数列在mod k的意义下有循环节,长度在6*k之内
我们要求的数列mod k之后是这样的1,1,2,3....a,0,1*a,1*a,2*a .... b,0,1*b 2*b ... 0
1 a b...这个数列也是有循环节的(可以通过求逆元求出这个数列),这个循环节长度在k以内(可能没有循环,后面mod k都不为1),然后加上矩阵快速幂即可
详细题解:斐波那契数列在mod k的意义下有循环节,长度在6*k之内
因为*/%……@%@¥%@¥#%…*&!@¥@¥%&*/@%
你们还是看VFK的吧
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农夫栋栋近年收入不景气,正在他发愁如何能多赚点钱时,他听到隔壁的小朋友在讨论兔子繁殖的问题。
问题是这样的:第一个月初有一对刚出生的小兔子,经过两个月长大后,这对兔子从第三个月开始,每个月初生一对小兔子。新出生的小兔子生长两个月后又能每个月生出一对小兔子。问第n个月有多少只兔子?
聪明的你可能已经发现,第n个月的兔子数正好是第n个Fibonacci(斐波那契)数。栋栋不懂什么是Fibonacci数,但他也发现了规律:第i+2个月的兔子数等于第i个月的兔子数加上第i+1个月的兔子数。前几个月的兔子数依次为:
1 1 2 3 5 8 13 21 34 …
栋栋发现越到后面兔子数增长的越快,期待养兔子一定能赚大钱,于是栋栋在第一个月初买了一对小兔子开始饲养。
每天,栋栋都要给兔子们喂食,兔子们吃食时非常特别,总是每k对兔子围成一圈,最后剩下的不足k对的围成一圈,由于兔子特别害怕孤独,从第三个月开始,如果吃食时围成某一个圈的只有一对兔子,这对兔子就会很快死掉。
我们假设死去的总是刚出生的兔子,那么每个月的兔子数仍然是可以计算的。例如,当k=7时,前几个月的兔子数依次为:
1 1 2 3 5 7 12 19 31 49 80 …
给定n,你能帮助栋栋计算第n个月他有多少对兔子么?由于答案可能非常大,你只需要告诉栋栋第n个月的兔子对数除p的余数即可。
Input
输入一行,包含三个正整数n, k, p。
Output
输出一行,包含一个整数,表示栋栋第n个月的兔子对数除p的余数。
Sample Input
6 7 100
Sample Output
7
HINT
1<=N<=10^18
2<=K<=10^6
2<=P<=10^9
简单题解:斐波那契数列在mod k的意义下有循环节,长度在6*k之内
我们要求的数列mod k之后是这样的1,1,2,3....a,0,1*a,1*a,2*a .... b,0,1*b 2*b ... 0
1 a b...这个数列也是有循环节的(可以通过求逆元求出这个数列),这个循环节长度在k以内(可能没有循环,后面mod k都不为1),然后加上矩阵快速幂即可
详细题解:斐波那契数列在mod k的意义下有循环节,长度在6*k之内
因为*/%……@%@¥%@¥#%…*&!@¥@¥%&*/@%
你们还是看VFK的吧
const maxk=1001000; type matrix=array[1..3,1..3]of int64; var a:array[0..maxk*6]of longint; first,last,b,len:array[0..maxk]of longint; pre:array[0..maxk]of longint; n,k,p,x,y:int64; ans,aa,bb:matrix; procedure exgcd(a,b:int64); var t:int64; begin if b=0 then begin if a=1 then x:=1 else x:=0; y:=0; exit; end; exgcd(b,a mod b); t:=x; x:=y; y:=t-(a div b)*y; end; procedure work; var i:longint; begin a[1]:=1;a[2]:=1;i:=2; while true do begin inc(i); a[i]:=(a[i-1]+a[i-2])mod k; if first[a[i]]=0 then first[a[i]]:=i; if (a[i]=1) and (a[i-1]=1) then break; end; for i:=1 to k-1 do begin exgcd(i,k); pre[i]:=(x mod k+k)mod k; end; b[1]:=1;last[1]:=1;i:=1; while true do begin len[i]:=first[pre[b[i]]]-1; if len[i]<0 then break; inc(i); b[i]:=int64(a[len[i-1]])*b[i-1]mod k; if last[b[i]]>0 then break; last[b[i]]:=i; end; aa[1,2]:=1;aa[2,1]:=1;aa[2,2]:=1;aa[3,3]:=1; bb:=aa;bb[3,2]:=p-1; end; operator *(a,b:matrix)c:matrix; var i,j,k:longint; begin fillchar(c,sizeof(c),0); for i:=1 to 3 do for j:=1 to 3 do for k:=1 to 3 do c[i,k]:=(c[i,k]+a[i,j]*b[j,k])mod p; end; function f(a:matrix;n:int64):matrix; begin fillchar(f,sizeof(f),0); f[1,1]:=1;f[2,2]:=1;f[3,3]:=1; while n>0 do begin if n and 1=1 then f:=f*a; a:=a*a; n:=n>>1; end; end; procedure main; var i,j:longint; s:matrix; sum:int64; begin read(n,k,p); if n<3 then begin writeln(1); exit; end; work; ans[1,1]:=1;ans[2,2]:=1;ans[3,3]:=1; if n>len[1] then begin dec(n,len[1]+1); ans:=ans*f(aa,len[1]-2)*bb; end else begin ans:=ans*f(aa,n-2); n:=0; end; i:=2; while n>0 do begin if pre[b[i]]=0 then begin ans:=ans*f(aa,n); n:=0; break; end; if len[i]<0 then begin ans:=ans*f(aa,n); n:=0; break; end; if last[b[i]]<i then break; if n>len[i] then begin dec(n,len[i]+1); ans:=ans*f(aa,len[i])*bb; end else begin ans:=ans*f(aa,n); n:=0; end; inc(i); end; if n=0 then begin writeln((ans[1,2]+ans[2,2]+ans[3,2])mod p); exit; end; j:=i; sum:=0; fillchar(s,sizeof(s),0); s[1,1]:=1;s[2,2]:=1;s[3,3]:=1; for i:=last[b[j]] to j-1 do begin inc(sum,len[i]+1); s:=s*f(aa,len[i])*bb; end; ans:=ans*f(s,n div sum); n:=n mod sum; i:=last[b[j]]; while n>0 do begin if n>len[i] then begin ans:=ans*f(aa,len[i])*bb; dec(n,len[i]+1); end else begin ans:=ans*f(aa,n); n:=0; end; inc(i); end; writeln((ans[1,2]+ans[2,2]+ans[3,2])mod p); end; begin main; end.
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