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問題 No.534 フィボナッチフィボナッチ数
ユーザー antaanta
提出日時 2017-06-23 22:38:25
言語 C++14
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 2,928 bytes
コンパイル時間 1,637 ms
コンパイル使用メモリ 168,152 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-02 14:52:50
合計ジャッジ時間 2,838 ms
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（参考情報） 		judge4 / judge3
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ソースコード

diff # 

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
#define rep(i,n) for(int (i)=0;(i)<(int)(n);++(i))
#define rer(i,l,u) for(int (i)=(int)(l);(i)<=(int)(u);++(i))
#define reu(i,l,u) for(int (i)=(int)(l);(i)<(int)(u);++(i))
static const int INF = 0x3f3f3f3f; static const long long INFL = 0x3f3f3f3f3f3f3f3fLL;
typedef vector<int> vi; typedef pair<int, int> pii; typedef vector<pair<int, int> > vpii; typedef long long ll;
template<typename T, typename U> static void amin(T &x, U y) { if (y < x) x = y; }
template<typename T, typename U> static void amax(T &x, U y) { if (x < y) x = y; }


template<int MOD>
struct ModInt {
	static const int Mod = MOD;
	unsigned x;
	ModInt() : x(0) { }
	ModInt(signed sig) { int sigt = sig % MOD; if (sigt < 0) sigt += MOD; x = sigt; }
	ModInt(signed long long sig) { int sigt = sig % MOD; if (sigt < 0) sigt += MOD; x = sigt; }
	int get() const { return (int)x; }

	ModInt &operator+=(ModInt that) { if ((x += that.x) >= MOD) x -= MOD; return *this; }
	ModInt &operator-=(ModInt that) { if ((x += MOD - that.x) >= MOD) x -= MOD; return *this; }
	ModInt &operator*=(ModInt that) { x = (unsigned long long)x * that.x % MOD; return *this; }

	ModInt operator+(ModInt that) const { return ModInt(*this) += that; }
	ModInt operator-(ModInt that) const { return ModInt(*this) -= that; }
	ModInt operator*(ModInt that) const { return ModInt(*this) *= that; }
};
typedef ModInt<1000000007> mint;

unsigned long long modmult(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long MOD) {
	x %= MOD, y %= MOD;
	unsigned long long a = x, r = 0;
	while (y) {
		if (y & 1)
			if ((r += a) >= MOD) r -= MOD;
		if ((a += a) >= MOD) a -= MOD;
		y >>= 1;
	}
	return r;
}

unsigned long long fibonacci(long long n, unsigned long long Mod) {
	unsigned long long m2 = 1, m1 = 1, m0 = 0;
	unsigned long long x2 = 1, x1 = 0, x0 = 1;
	while (n > 0) {
		if (n & 1) {
			auto a2 = (modmult(x2, m2, Mod) + modmult(x1, m1, Mod)) % Mod;
			auto a1 = (modmult(x2, m1, Mod) + modmult(x1, m0, Mod)) % Mod;
			auto a0 = (modmult(x1, m1, Mod) + modmult(x0, m0, Mod)) % Mod;
			x2 = a2, x1 = a1, x0 = a0;
		}
		n >>= 1;
		if (n > 0) {
			auto a2 = (modmult(m2, m2, Mod) + modmult(m1, m1, Mod)) % Mod;
			auto a1 = (modmult(m2, m1, Mod) + modmult(m1, m0, Mod)) % Mod;
			auto a0 = (modmult(m1, m1, Mod) + modmult(m0, m0, Mod)) % Mod;
			m2 = a2, m1 = a1, m0 = a0;
		}
	}
	return x1 % Mod;
}

void fib(long long n, mint &a, mint &b) {
	if (n == -1) {
		a = 1, b = 0;
		return;
	} else if (n <= 2) {
		assert(n >= 0);
		a = (n + 1) / 2, b = (n + 2) / 2;
		return;
	}
	fib(n / 2 - 1, a, b);
	a *= a, b *= b;
	mint c = b + a, d = b * 4 - a + (n / 2 % 2 ? -2 : 2);
	if (n % 2)
		a = d, b = d + d - c;
	else
		a = d - c, b = d;
}

int main() {
	long long X;
	while (~scanf("%lld", &X)) {
		ll n = fibonacci(X, (ll)mint::Mod * mint::Mod - 1);
		mint a, b;
		fib(n, a, b);
		mint ans = a;
		printf("%d\n", ans.get());
	}
	return 0;
}
0