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問題 No.718 行列のできるフィボナッチ数列道場 (1)
ユーザー kk
提出日時 2020-09-06 14:58:22
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 3 ms / 2,000 ms
コード長 1,913 bytes
コンパイル時間 2,543 ms
コンパイル使用メモリ 202,176 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-14 07:47:42
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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++)

const long long MOD = 1e9 + 7;

typedef vector<long long> vec;
typedef vector<vec> matrix;

matrix eye(int n) {
  matrix mat(n, vec(n));
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    mat[i][i] = 1;
  }
  return mat;
}

matrix zeros(int r, int c) {
  return matrix(r, vec(c));
}

matrix zeros(int n) {
  return zeros(n, n);
}

matrix add(const matrix &a, const matrix &b) {
  matrix c = zeros(a.size(), a[0].size());
  for (int i = 0; i < c.size(); i++) {
    for (int j = 0; j < c[0].size(); j++) {
      c[i][j] = a[i][j] + b[i][j];
    }
  }
  return c;
}

matrix mul(const matrix &a, const matrix &b) {
  matrix c = zeros(a.size(), b[0].size());
  for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
    for (int k = 0; k < b.size(); k++) {
      for (int j = 0; j < b[0].size(); j++) {
        c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
      }
    }
  }
  return c;
}

matrix modmul(const matrix &a, const matrix &b, long long mod) {
  matrix c = zeros(a.size(), b[0].size());
  for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
    for (int k = 0; k < b.size(); k++) {
      for (int j = 0; j < b[0].size(); j++) {
        c[i][j] = (c[i][j] + a[i][k] * b[k][j]) % mod;
      }
    }
  }
  return c;
}

matrix pow(const matrix &a, long long p) {
  matrix ret = eye(a.size());
  matrix x = a;
  while (p) {
    if (p & 1)
      ret = mul(ret, x);
    x = mul(x, x);
    p >>= 1;
  }
  return ret;
}

matrix modpow(const matrix &a, long long p, long long mod) {
  matrix ret = eye(a.size());
  matrix x = a;
  while (p) {
    if (p & 1)
      ret = modmul(ret, x, mod);
    x = modmul(x, x, mod);
    p >>= 1;
  }
  return ret;
}

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

  long long n;
  cin >> n;
  
  matrix a = zeros(2);
  a[0][1] = a[1][0] = a[1][1] = 1;
  a = modpow(a, n, MOD);
  cout << a[0][1] * a[1][1] % MOD << endl;
  
  return 0;
}
0