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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 PachicobuePachicobue
提出日時 2017-06-28 18:41:41
言語 C++14
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 2 ms / 2,000 ms
コード長 4,224 bytes
コンパイル時間 1,285 ms
コンパイル使用メモリ 167,208 KB
実行使用メモリ 6,824 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-04 14:52:30
合計ジャッジ時間 2,313 ms
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

#define FOR(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); i++)
#define RFOR(i, a, b) for (ll i = (b)-1; i >= (a); i--)
#define rep(i, n) for (ll i = 0; i < (n); i++)
#define rep1(i, n) for (ll i = 1; i <= (n); i++)
#define rrep(i, n) for (ll i = (n)-1; i >= 0; i--)

#define pb push_back
#define mp make_pair
#define fst first
#define snd second
#define show(x) cout << #x << " = " << x << endl
#define chmin(x, y) x = min(x, y)
#define chmax(x, y) x = max(x, y)
#define pii pair<int, int>

namespace is_stl_container_impl
{
template <typename T>
struct is_stl_container : false_type {
};
template <typename T, size_t N>
struct is_stl_container<array<T, N>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<vector<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<deque<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<list<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<forward_list<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<set<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<multiset<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<map<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<multimap<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<unordered_set<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<unordered_multiset<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<unordered_map<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<unordered_multimap<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<stack<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<queue<Args...>> : true_type {
};
template <typename... Args>
struct is_stl_container<priority_queue<Args...>> : true_type {
};
}  // namespace is_stl_container_impl

//type trait to utilize the implementation type traits as well as decay the type
template <typename T>
struct is_stl_container {
    static constexpr bool const value = is_stl_container_impl::is_stl_container<decay_t<T>>::value;
};

template <typename T>
typename enable_if<is_stl_container<T>::value, ostream&>::type operator<<(ostream& os, const T& container)
{
    os << "[";
    for (const auto& p : container) {
        os << p << ",";
    }
    os << "]";
    return os;
}

template <typename S, typename T>
ostream& operator<<(ostream& os, const pair<S, T>& p)
{
    os << "(" << p.first << "," << p.second
       << ")";
    return os;
}


using ll = unsigned long long;
constexpr ll MOD = 1000000007;
constexpr ll PERIOD = (MOD + 1) * 2;

template <typename T>
constexpr T INF = numeric_limits<T>::inf() / 100;

struct Matrix {
    Matrix(const ll m) : mod{m}
    {
        value[0][0] = 1;
        value[0][1] = 0;
        value[1][0] = 0;
        value[1][1] = 1;
    }
    Matrix operator*(const Matrix& mat) const
    {
        Matrix m(mod);
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            for (int j = 0; j < 2; j++) {
                m.value[i][j] = 0;
                for (int k = 0; k < 2; k++) {
                    m.value[i][j] += (value[i][k] * mat.value[k][j]) % mod;
                    m.value[i][j] = m.value[i][j] % mod;
                }
            }
        }
        return m;
    }
    const ll mod;
    ll value[2][2];
};

Matrix power(const Matrix& mat, const ll n, const ll mod)
{
    if (n == 0) {
        return Matrix{mod};
    }
    if (n % 2 == 1) {
        return mat * power(mat, n - 1, mod);
    } else {
        const auto p = power(mat, n / 2, mod);
        return p * p;
    }
}

ll fib(const ll n, const ll mod)
{
    if (n == 0) {
        return 0;
    } else if (n == 0) {
        return 1;
    }
    Matrix mat(mod);
    mat.value[0][0] = 0;
    mat.value[0][1] = 1;
    mat.value[1][0] = 1;
    mat.value[1][1] = 1;
    return power(mat, n - 1, mod).value[1][1];
}

int main()
{
    ll X;
    cin >> X;
    const ll p = fib(X, PERIOD);
    cout << fib(p, MOD) << endl;
    return 0;
}
0