【斐波那契】【矩阵快速幂模板】斐波那契公约数

绝地灬酷狼 2023-06-01 08:46 10阅读 0赞

这道题求第n项和第m项斐波那契的公约数这里有一个定理（n，m都是1e9）

gcd(f\[m\],f\[n\])=f\[gcd(n,m)\]

斐波那契使用矩阵快速幂求

#include <bits/stdc++.h>
    #define ll long long
    #define ull unsigned long long
    #define ld long double
    using namespace std;
    const int maxn=20010;
    const int NIL=0;
    const int mod=100000000;
    ll n,m;
    struct node
    {
        ll a[3][3];
        ll x,y;
    };
    inline node mul(node a,node b)
    {
        node tmp;
        memset(&tmp,0,sizeof(tmp));
        for(int i=0;i<a.x;i++)
        {
            for(int j=0;j<b.y;j++)
            {
                for(int k=0;k<a.y;k++)
                {
                    tmp.a[i][j]=(tmp.a[i][j]+a.a[i][k]*b.a[k][j]%mod)%mod;
                }
            }
        }
        tmp.x=a.x;
        tmp.y=b.y;
        return tmp;
    }
    ll qm(ll b)
    {
        node ant,tmp;
        memset(&tmp,0,sizeof tmp);
        memset(&ant,0,sizeof ant);
        tmp.x=2;
        tmp.y=2;
        tmp.a[0][0]=tmp.a[0][1]=tmp.a[1][0]=1;
        ant.x=1;
        ant.y=2;
        ant.a[0][0]=ant.a[0][1]=1;
        while(b)
        {
            if(b&1)
                ant=mul(ant,tmp);
            tmp=mul(tmp,tmp);
            b>>=1;
        }
        return ant.a[0][0];
    }
    ll gcd(ll a,ll b)
    {
        if(b==0)
            return a;
        return gcd(b,a%b);
    }
    int main()
    {
        scanf("%lld %lld",&n,&m);
        n=gcd(n,m);
        if(n<=2)
            printf("1\n");
        else
            printf("%lld\n",qm(n-2));
        return 0;
    }

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