题意:定义一个函数G(x),G(x)=F(F(x)),其中F(x)为斐波那契数列的第X项,F(0)=F(1)=1。给定x求G(x)。答案模1e9+7。x<=1e100。
我们可以知道,在x很大的情况下,在模意义下斐波那契会出现循环,我们可以写一个打表程序判断循环节,发现是每2*1e9+16个数循环。这样我们可以求出F(x)在x<=1e100时斐波那契数列的第x项,那么我们如何求G(x)呢?我们可以再打一遍,求出斐波那契数列在模2*1e9+16意义下的循环节,又得到了一个数是329616。于是我们先将x模329616,然后再用矩阵乘法求出在模2*1e9+16的斐波那契数列的第x项,令其为b,然后求在模1e9+7的意义下斐波那契数列的第b项,即为答案。
#include
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using namespace std;
#define mo 329616
long long ans[3][3],f[3][3],h[3][3];
long long mod[2]={1000000007,2000000016};
long long a,b,c;
int T;
void qpower(long long b,int w)
{
for (;b>0;b>>=1)
{
if (b&1)
{
memset(h,0,sizeof h);
for (int i=1;i<=2;i++)
for (int j=1;j<=2;j++)
for (int k=1;k<=2;k++)
h[i][j]=(h[i][j]+ans[i][k]*f[k][j])%mod[w];
memcpy(ans,h,sizeof h);
}
memset(h,0,sizeof h);
for (int i=1;i<=2;i++)
for (int j=1;j<=2;j++)
for (int k=1;k<=2;k++)
h[i][j]=(h[i][j]+f[i][k]*f[k][j])%mod[w];
memcpy(f,h,sizeof h);
}
}
int main()
{
scanf("%d",&T);
while (T--)
{
char s[1000];
scanf("%s",s);
int n=strlen(s);
long long x=1;
b=0;
for (int i=n-1;i>=0;i--)
{
b=(b+x*(s[i]-'0'))%mo;
x=x*10%mo;
}
ans[2][2]=1;ans[1][1]=ans[1][2]=ans[2][1]=0;
f[1][2]=f[2][1]=f[2][2]=1;f[1][1]=0;
qpower(b,1);
b=ans[2][1];
ans[2][2]=1;ans[1][1]=ans[1][2]=ans[2][1]=0;
f[1][2]=f[2][1]=f[2][2]=1;f[1][1]=0;
qpower(b,0);
printf("%lld
",ans[2][1]);
}
return 0;
}