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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 parukiparuki
提出日時 2017-06-24 12:43:00
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 4,856 bytes
コンパイル時間 1,831 ms
コンパイル使用メモリ 177,152 KB
実行使用メモリ 5,248 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-04 02:46:00
合計ジャッジ時間 3,115 ms
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ソースコード

diff # 

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
#define FOR(i,j,k) for(int (i)=(j);(i)<(int)(k);++(i))
#define rep(i,j) FOR(i,0,j)
#define each(x,y) for(auto &(x):(y))
#define mp make_pair
#define mt make_tuple
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define debug(x) cout<<#x<<": "<<(x)<<endl
#define smax(x,y) (x)=max((x),(y))
#define smin(x,y) (x)=min((x),(y))
#define MEM(x,y) memset((x),(y),sizeof (x))
#define sz(x) (int)(x).size()
#define pb push_back
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pii;
typedef vector<int> vi;
typedef vector<ll> vll;

template<class Val>
class Matrix {
public:
    int n, m;
    Matrix() { }
    Matrix(int n_, int m_) :n(n_), m(m_), A(n, vector<Val>(m)) { }
#define ITER(a,b) for(int i=0;i<a;++i)for(int j=0;j<b;++j)
    Matrix operator +(Matrix &B) {
        assert(n == B.n && m == B.m);
        Matrix C(n, m);
        ITER(n, m) C(i, j) = A[i][j] + B(i, j);
        return C;
    }
    Matrix operator -(Matrix &B) {
        assert(n == B.n && m == B.m);
        Matrix C(n, m);
        ITER(n, m) C(i, j) = A[i][j] - B(i, j);
        return C;
    }
    Matrix* operator +=(Matrix &B) {
        assert(n == B.n && m == B.m);
        ITER(n, m) A[i][j] += B(i, j);
        return this;
    }
    Matrix* operator -=(Matrix &B) {
        assert(n == B.n && m == B.m);
        ITER(n, m) A[i][j] -= B(i, j);
        return this;
    }
    Matrix operator *(Matrix &B) {
        assert(m == B.n);
        Matrix C(n, B.m);
        ITER(C.n, B.m)
            for (int k = 0; k < m; ++k)
                C(i, j) += A[i][k] * B(k, j);
        return C;
    }
    Matrix* operator *=(Matrix &B) {
        return &(*this = *this*B);
    }
    Matrix* operator ^=(long long k) {
        return &(*this = *this^k);
    }
#undef ITER
    Matrix operator ^(long long k) {
        assert(n == m);
        Matrix C(n, n), D = *this;
        for (int i = 0; i < n; ++i)C(i, i) = 1;
        while (k > 0) {
            if (k & 1) C *= D;
            D *= D;
            k >>= 1;
        }
        return C;
    }
    Val& operator()(int i, int j) {
        return A[i][j];
    }
    vector<Val>& operator[](int i) {
        return A[i];
    }
    vector<Val> mulVec(const vector<Val> & u) {
        assert((int)u.size() == m);
        Matrix v(m, 1);
        for (int i = 0; i < m; ++i)v[i][0] = u[i];
        v = (*this)*v;
        vector<Val> w(n);
        for (int i = 0; i < n; ++i)w[i] = v[i][0];
        return w;
    }
private:
    vector<vector<Val>> A;
};

template<class Val>
Val fibonacci(long long n) {
    if (n == 0)return 0;
    Matrix<Val> A(2, 2);
    A[0][0] = A[1][0] = A[0][1] = 1;
    A ^= n - 1;
    vector<Val> v{ 1, 0 };
    v = A.mulVec(v);
    return v[0];
}

class mint {
public:
    static long long MOD;
    mint() :value(0) {}
    mint(long long val) :value(val<0 ? MOD + val%MOD : val%MOD) { }
    mint& operator+=(mint that) {
        value = value + that.value;
        if (value >= MOD)value -= MOD;
        return *this;
    }
    mint& operator-=(mint that) {
        value -= that.value;
        if (value<0)value += MOD;
        return *this;
    }
    mint& operator*=(mint that) {
        value = value * that.value % MOD;
        return *this;
    }
    mint &operator/=(mint that) {
        return *this *= that.inverse();
    }
    mint operator+(mint that) const {
        return mint(*this) += that;
    }
    mint operator-(mint that) const {
        return mint(*this) -= that;
    }
    mint operator*(mint that) const {
        return mint(*this) *= that;
    }
    mint operator/(mint that) const {
        return mint(*this) /= that;
    }
    mint operator^(long long k) const {
        if (value == 0)return 0;
        mint n = *this, res = 1;
        while (k) {
            if (k & 1)res *= n;
            n *= n;
            k >>= 1;
        }
        return res;
    }
    mint inverse() const {
        long long a = value, b = MOD, u = 1, v = 0;
        while (b) {
            long long t = a / b;
            a -= t * b;
            swap(a, b);
            u -= t * v;
            swap(u, v);
        }
        return mint(u);
    }
    long long toll() const { return value; }
    int toi() const { return (int)value; }

private:
    long long value;
};
long long mint::MOD = 1000000007ll;
ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) {
    os << x.toi();
    return os;
}

void test() {
    mint a = 0, b = 1, c;
    for (int i = 2;; ++i) {
        c = a + b;
        a = b;
        b = c;
        if (a.toi() == 0 && b.toi() == 1) {
            cout << i - 1 << endl;
            break;
        }
    }
}

int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);

    // test();
    ll n;
    cin >> n;

    mint::MOD = 2000000016ll;
    mint x = fibonacci<mint>(n);
    mint::MOD = (ll)1e9 + 7;
    mint y = fibonacci<mint>(x.toll());
    cout << y << endl;
}
0