#645183 (C++17) No.718 行列のできるフィボナッチ数列道場 (1)

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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	tanimani364
提出日時	2021-04-07 10:09:05
言語	C++17 (gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果	AC
実行時間	2 ms / 2,000 ms
コード長	5,656 bytes
コンパイル時間	1,958 ms
コンパイル使用メモリ	210,912 KB
実行使用メモリ	6,944 KB
最終ジャッジ日時	2024-06-22 04:32:46
合計ジャッジ時間	2,741 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge4 / judge5

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入力	結果	実行時間実行使用メモリ
testcase_00	AC	1 ms 6,816 KB
testcase_01	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_02	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_03	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_04	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_05	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_06	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_07	AC	1 ms 6,940 KB
testcase_08	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_09	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_10	AC	2 ms 6,944 KB
testcase_11	AC	2 ms 6,944 KB
testcase_12	AC	2 ms 6,944 KB
testcase_13	AC	2 ms 6,940 KB
testcase_14	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_15	AC	2 ms 6,940 KB
testcase_16	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_17	AC	2 ms 6,940 KB
testcase_18	AC	2 ms 6,940 KB
testcase_19	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_20	AC	1 ms 6,944 KB
testcase_21	AC	2 ms 6,944 KB
testcase_22	AC	1 ms 6,944 KB

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ソースコード

raw source code

#include <bits/stdc++.h>
//#include<boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
//#include<boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
//#include <atcoder/all>
#define rep(i, a) for (int i = (int)0; i < (int)a; ++i)
#define rrep(i, a) for (int i = (int)a - 1; i >= 0; --i)
#define REP(i, a, b) for (int i = (int)a; i < (int)b; ++i)
#define RREP(i, a, b) for (int i = (int)a - 1; i >= b; --i)
#define repl(i, a) for (ll i = (ll)0; i < (ll)a; ++i)
#define pb push_back
#define eb emplace_back
#define all(x) x.begin(), x.end()
#define rall(x) x.rbegin(), x.rend()
#define popcount __builtin_popcount
#define popcountll __builtin_popcountll
#define fi first
#define se second
using ll = long long;
constexpr ll mod = 1e9 + 7;
constexpr ll mod_998244353 = 998244353;
constexpr ll INF = 1LL << 60;

// #pragma GCC target("avx2")
// #pragma GCC optimize("O3")
// #pragma GCC optimize("unroll-loops")

//using lll=boost::multiprecision::cpp_int;
//using Double=boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::cpp_dec_float<128>>;//仮数部が1024桁
template <class T>
inline bool chmin(T &a, T b)
{
	if (a > b)
	{
		a = b;
		return true;
	}
	return false;
}
template <class T>
inline bool chmax(T &a, T b)
{
	if (a < b)
	{
		a = b;
		return true;
	}
	return false;
}

template <typename T>
T mypow(T x, T n, const T &p = -1)
{ //x^nをmodで割った余り

	if (p != -1)
	{
		x =(x%p+p)%p;
	}
	T ret = 1;
	while (n > 0)
	{
		if (n & 1)
		{
			if (p != -1)
				ret = (ret * x) % p;
			else
				ret *= x;
		}
		if (p != -1)
			x = (x * x) % p;
		else
			x *= x;
		n >>= 1;
	}
	return ret;
}

using namespace std;
//using namespace atcoder;

template<class T>
struct Matrix{
  vector<vector<T>> mat;

  Matrix(int n,int m,T val=0){
    mat.assign(n,vector<T>(m,val));
  }

  inline vector<T>& operator[](int k){//変更するとき
    return mat.at(k);
  }

  inline const vector<T>& operator[](int k) const{//変更しないとき
    return mat.at(k);
  }

  Matrix I(int n){
    Matrix v(n,n);
    for(int i=0;i<n;++i)v[i][i]=1;
    return v;
  }
  Matrix& operator+=(const Matrix &v){
    int n=mat.size(),m=mat[0].size();
    assert(n==(int)v.mat.size()&&m==(int)v.mat[0].size());
    for(int i=0;i<n;++i){
      for(int j=0;j<m;++j){
        (*this)[i][j]+=v[i][j];
      }
    }
    return *this;
  }

  Matrix& operator-=(const Matrix &v){
    int n=mat.size(),m=mat[0].size();
    assert(n==(int)v.mat.size()&&m==(int)v.mat[0].size());
    for(int i=0;i<n;++i){
      for(int j=0;j<m;++j){
        (*this)[i][j]-=v[i][j];
      }
    }
    return *this;
  }

  Matrix& operator*=(const Matrix &v){
    int n=mat.size(),m=mat[0].size();
    assert(m==(int)v.mat.size());
    vector<vector<T>>work(n,vector<T>(m,0));
    for(int i=0;i<n;++i){
      for(int j=0;j<m;++j){
        for(int k=0;k<m;++k){
          work[i][j]+=(*this)[i][k]*v[k][j];
        }
      }
    }
    mat.swap(work);
    return *this;
  }

  Matrix& operator^=(int64_t k){
    int n=mat.size();
    Matrix v=this->I(n);
    while(k>0){
      if(k&1){
        v*=*this;
      }
      *this*=*this;
      k>>=1;
    }
    mat.swap(v.mat);
    return *this;
  }

  Matrix operator+(const Matrix &v) const{
    return (Matrix(*this)+=v);//thisポインタを渡しているのでコピーコンストラクタが呼ばれている
  }

  Matrix operator-(const Matrix &v) const{
    return (Matrix(*this)-=v);//thisポインタを渡しているのでコピーコンストラクタが呼ばれている
  }

  Matrix operator*(const Matrix &v) const{
    return (Matrix(*this)*=v);//thisポインタを渡しているのでコピーコンストラクタが呼ばれている
  }

  Matrix operator^(const Matrix &v) const{
    return (Matrix(*this)^=v);//thisポインタを渡しているのでコピーコンストラクタが呼ばれている
  }
  
};

template<int mod>
struct Modint{
    int x;
    Modint():x(0){}
    Modint(int64_t y):x((y%mod+mod)%mod){}

    Modint &operator+=(const Modint &p){
			if((x+=p.x)>=mod)
				x -= mod;
			return *this;
		}

		Modint &operator-=(const Modint &p){
			if((x+=mod-p.x)>=mod)
				x -= mod;
			return *this;
		}

		Modint &operator*=(const Modint &p){
			x = (1LL * x * p.x) % mod;
			return *this;
		}

		Modint &operator/=(const Modint &p){
			*this *= p.inverse();
			return *this;
		}

		Modint operator-() const { return Modint(-x); }
		Modint operator+(const Modint &p) const{
			return Modint(*this) += p;
		}
		Modint operator-(const Modint &p) const{
			return Modint(*this) -= p;
		}
		Modint operator*(const Modint &p) const{
			return Modint(*this) *= p;
		}
		Modint operator/(const Modint &p) const{
			return Modint(*this) /= p;
		}

		bool operator==(const Modint &p) const { return x == p.x; }
		bool operator!=(const Modint &p) const{return x != p.x;}

		Modint inverse() const{//非再帰拡張ユークリッド
			int a = x, b = mod, u = 1, v = 0;
			while(b>0){
				int t = a / b;
				swap(a -= t * b, b);
				swap(u -= t * v, v);
			}
			return Modint(u);
		}

		Modint pow(int64_t n) const{//繰り返し二乗法
			Modint ret(1), mul(x);
			while(n>0){
				if(n&1)
					ret *= mul;
				mul *= mul;
				n >>= 1;
			}
			return ret;
		}

		friend ostream &operator<<(ostream &os,const Modint &p){
			return os << p.x;
		}
};

using modint = Modint<mod>;
using modint2= Modint<mod_998244353>;

void solve()
{	
  ll n;
  cin>>n;
  Matrix<modint>mat(2,2),a(2,2);
  a[0][0]=1;
  mat[0][0]=1,mat[0][1]=1;
  mat[1][0]=1;
  mat^=n;
  mat*=a;
  modint ans=mat[0][0];
  ans*=mat[1][0];
  cout<<ans<<"\n";
}

int main()
{
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(nullptr);
	cout << fixed << setprecision(15);
	solve();
	return 0;
}

yukicoder

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