t;%d%d" ,&n,&m)!=EOF)
{
memset(p.mat,0,sizeof(p.mat));
p.mat[2][1]=2;
p.mat[1][2]=p.mat[2][2]=1;
p.mat[2][3]=p.mat[3][3]=1;
if (n<3)
printf("%d\n",n%m);
else
{
p = quickMatPow(p,3,n-2,m);
ans=p.mat[2][1]% m;
ans=(ans+p.mat[2][2]*2)% m;
ans=(ans+p.mat[2][3])% m;
printf("%I64d\n" ,ans);
}
}
return 0;
}
【例2】将灯全熄灭。
有n个灯排成一行,初始时是全亮的,第一个灯可以按(按下之后改变状态)。然后如果前k个灯全熄灭且第k+1个灯亮,则第k+2个灯可以按。问至少要多少步灭掉所有灯?
例如,n=2时,需要2歩。第1歩灭掉2号灯,第2歩灭掉1号灯。n=3时,需要5歩。第1歩灭掉1号灯,第2歩灭掉3号灯,第3歩点亮1号灯(注意1号灯不点亮,不能直接灭2号灯),第4歩灭掉2号灯,第5歩灭掉1号灯。
(1)编程思路。
设f[n]代表n个全亮的灯变成全熄灭所需的最少步数,也可以代表n个全熄灭的灯变成全点亮所需的最少步数。
1)要想灭掉最后一个灯,得先灭掉前n-2个灯(第n-1个灯留亮),需要步数 f[n-2]+1。
2)要想灭掉第n-1个灯,得先让第n-2个灯变回亮,要第n-2个灯变回亮,得先让第n-3个灯变回亮...即要把前n-2个灯都变回亮,需要步数 f[n-2]。
3)把前n-2个灯变回亮后,就剩下前n-1个灯都是亮的,即剩下的任务就是把n-1个灯灭掉,需要步数 f[n-1]。
综上所述:f[n] = 2*f[n-2] + f[n-1] + 1。 (n>=3) f[1]=1,f[2]=2。
(2)源程序。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MOD 200907
struct Matrix
{
__int64 mat[4][4]; // 存储矩阵中各元素
};
Matrix matMul(Matrix a ,Matrix b,int n)
{
Matrix c;
memset(c.mat,0,sizeof(c.mat));
int i,j,k;
for (k = 1; k<=n ; k++)
for (i=1 ;i<=n ; i++)
if (a.mat[i][k]!=0)
for (j = 1 ;j<=n ;j++)
c.mat[i][j] = (c.mat[i][j] + a.mat[i][k] * b.mat[k][j]) % MOD;
return c;
}
Matrix quickMatPow(Matrix a ,int n,int b) // n阶矩阵a快速b次幂
{
Matrix c;
memset(c.mat ,0 ,sizeof(c.mat));
int i;
for (i = 1 ;i <= n ;i++)
c.mat[i][i] = 1;
while (b!=0)
{
if (b & 1)
c = matMul(c ,a ,n); // c=c*a;
a = matMul(a ,a ,n); // a=a*a
b /= 2;
}
return c;
}
int main()
{
int n;
__int64 ans;
Matrix p;
while(scanf("%d" ,&n) &a