矩阵快速幂求斐波那契模板

矩阵快速幂求斐波那契模板:

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#define inf 1000000000
#define mem(a,b) memset((a),b,sizeof(a))
typedef long long ll;
const int N=100010;
using namespace std;
const int MOD=998244353;
struct mat
{
    ll a[2][2];
};
mat mat_mul(mat x,mat y)
{
    mat res;
    memset(res.a,0,sizeof(res.a));
    for(int i=0;i<2;i++)
        for(int j=0;j<2;j++)
        for(int k=0;k<2;k++)
        res.a[i][j]=(res.a[i][j]+x.a[i][k]*y.a[k][j])%MOD;
    return res;
}
int mat_pow(int n)
{
//返回斐波那契的第n项(%MOD)
//1 1 2 3 5
    mat c,res;
    c.a[0][0]=c.a[0][1]=c.a[1][0]=1;
    c.a[1][1]=0;
    memset(res.a,0,sizeof(res.a));
    for(int i=0;i<2;i++) res.a[i][i]=1;
    while(n)
    {
        if(n&1) res=mat_mul(res,c);
        c=mat_mul(c,c);
        n=n>>1;
    }
    return res.a[0][1];
}
int main()
{
    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        int ans=mat_pow(n);
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}

一道例题,输入n,输出 f (2*n+3)-1 (n<1e9)

HDU 6198

ACcode:

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#define inf 1000000000
#define mem(a,b) memset((a),b,sizeof(a))
typedef long long ll;
const int N=100010;
using namespace std;
const int MOD=998244353;
struct mat
{
    ll a[2][2];
};
mat mat_mul(mat x,mat y)
{
    mat res;
    memset(res.a,0,sizeof(res.a));
    for(int i=0;i<2;i++)
        for(int j=0;j<2;j++)
        for(int k=0;k<2;k++)
        res.a[i][j]=(res.a[i][j]+x.a[i][k]*y.a[k][j])%MOD;
    return res;
}
int mat_pow(int n)
{
    mat c,res;
    c.a[0][0]=c.a[0][1]=c.a[1][0]=1;
    c.a[1][1]=0;
    memset(res.a,0,sizeof(res.a));
    for(int i=0;i<2;i++) res.a[i][i]=1;
    while(n)
    {
        if(n&1) res=mat_mul(res,c);
        c=mat_mul(c,c);
        n=n>>1;
    }
    return res.a[0][1];
}
int main()
{
    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        int ans=mat_pow(2*n+3)-1;
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}

 

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