hdu 3117 Fibonacci Numbers

  一句话题意:求斐波那契数列第n项,如果位数大于8,则只显示最前4位和最后4位。

  题解:对于最后4位,套斐波那契数列的矩阵快速幂模板,MOD为10000即可。

  而对于最后4位: 已知斐波那契数列通项公式f(n)=(1/√5) * [((1+√5)/2)^n-((1-√5)/2)^n];

  取对数log10(f(n))=log10(1/√5)+log10( ((1+√5)/2)^n*( 1-[ ((1-√5)/2)/((1+√5)/2) ]^n ) ;

  即:log10(f(n))=-0.5*log10(5) + n*log10((1+√5)/2)+log10(1-((1-√5)/(1+√5))^n);

  当n较大时,((1-√5)/(1+√5))^n趋近于0,则log10(1-((1-√5)/(1+√5))^n)这一项趋近于0,所以可以省略掉。 故在求出-0.5*log10(5) + n*log10((1+√5)/2)后,假设值为X.abcdef,再求10^X.abcdef即为第n项数列的粗略值,将其乘上1000,所取整数部分就是这一项的前4位了。

 

 1 #include <iostream>
 2 #include <algorithm>
 3 #include <cstdio>
 4 #include <cstring>
 5 #include <cmath>
 6 #include <set>
 7 #include <utility>
 8 #include <vector>
 9 #include <map>
10 #include <queue>
11 #include <stack>
12 const int inf=0x3f3f3f3f;
13 const double PI=acos(-1.0);
14 const double EPS=1e-8;
15 using namespace std;
16 typedef long long ll;
17 typedef pair<int,int> P;
18 
19 const ll mod=10000;
20 int n;
21 int f[40];
22 void init()
23 {
24     f[0]=0,f[1]=f[2]=1;
25     for(int i=3; i<40; i++) f[i]=f[i-1]+f[i-2];
26 }
27 typedef struct Marix
28 {
29     ll m[2][2];
30 }Marix;
31 Marix p={1,1,1,0};
32 Marix mul(Marix a,Marix b)
33 {
34     Marix c;
35     memset(c.m,0,sizeof(c.m));
36     //
37     for(int k=0;k<2;k++)
38         for(int i=0;i<2;i++)
39             for(int j=0;j<2;j++)
40                 c.m[i][j]=(c.m[i][j]+a.m[i][k]*b.m[k][j]%mod)%mod;
41     return c;
42 }
43 Marix pow_mod(Marix a,ll n)
44 {
45     Marix c;
46     for(int i=0;i<2;i++) for(int j=0;j<2;j++) c.m[i][j]=(i==j);//将c初始化为单位矩阵
47     //
48     for(;n;n>>=1)
49     {
50         if(n&1) c=mul(c,a);
51         a=mul(a,a);
52     }
53     return c;
54 }
55 void debug()
56 {
57 }
58 int main()
59 {
60     //freopen("input.txt","r",stdin);
61     //debug();
62     init();
63     while(scanf("%d",&n)!=EOF)
64     {
65         if(n<40)
66         {
67             cout<<f[n]<<endl;
68             continue;
69         }
70         //
71         double tans=-0.5*log10(5.0)+1.0*n*log10((1.0+sqrt(5.0))/2.0);
72         ll ans=(ll)(pow(10.0,(double)(tans-(ll)tans))*1000.0);
73         cout<<ans<<"...";
74         //
75         Marix c=pow_mod(p,n-2);
76         ans=(c.m[0][0]+c.m[1][0])%mod;
77         printf("%04d
",(int)ans);  //注意会有前导0的情况
78     }
79     return 0;
80 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/geek1116/p/6613329.html