ACM中的斐波那契数列

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斐波那契数列




问题 1 求斐波那契数列的第n项


51nod1242 斐波那契数列的第N项



数列的递推公式





F

0

=

0

,

F

1

=

1

F

n

=

F

n

1

+

F

n

2

F_0 = 0,F_1 = 1\newline F_n = F_{n-1}+F_{n-2}







F










0




















=








0


,





F










1




















=








1









F










n




















=









F











n





1





















+









F











n





2


























A

=

[

F

(

n

+

1

)

F

(

n

)

0

0

]

=

[

F

(

1

)

F

(

0

)

0

0

]

[

1

1

1

0

]

n

1

A=\\ \begin{bmatrix} F(n+1)&F(n)\\ 0&0 \end{bmatrix}= \begin{bmatrix} F(1)&F(0)\\ 0&0 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1&1\\ 1&0 \end{bmatrix}^{n-1}






A




=












[













F


(


n




+




1


)








0





























F


(


n


)








0




















]






=










[













F


(


1


)








0





























F


(


0


)








0




















]









[













1








1





























1








0




















]













n





1













struct Matrix{
	int n,m;
	#define maxn 10
	LL a[maxn][maxn];
	Matrix(int n = 2,int m = 2):n(n),m(m){};
};
Matrix m1(2,2),m2(2,2);
Matrix Mutiply(const Matrix &a,const  Matrix &b){
	Matrix c;
	assert(a.m == b.n );
	for(int i = 1;i <= a.n; ++i){
		for(int j = 1;j <= b.m; ++j){
			c.a[i][j] =0;
			for(int k = 1;k <= a.m; ++k){
				c.a[i][j] =(c.a[i][j]+1ll*a.a[i][k]*b.a[k][j]%mod)%mod;// a.a[i][k]*b.a[]
			}
		}
	}
	return c;
}
int main(void)
{
    
    LL n;cin>>n;
    m1.a[1][1] = 1;
    m1.a[1][2] = 0;
    m2.a[1][1] = 1;
    m2.a[1][2] = 1;
    m2.a[2][1] = 1;
    if(n == 0)
    	puts("0");
    else{
    	n--;
    	while(n > 0){
    		if(n&1)
    			m1 = Mutiply(m1,m2);
    		n >>= 1;
    		m2 = Mutiply(m2,m2);
    	}
    	cout<<m1.a[1][1]<<endl;
    }

   return 0;
}



数列的通项公式


在模意义下的



(

5

)

\sqrt(5)













(























5


)





有两个解



383008016

,

616991993

383008016 ,616991993






3


8


3


0


0


8


0


1


6


,




6


1


6


9


9


1


9


9


3






所以这种方法要求解存在,比较局限

LL sqr5 = 383008016;
int main(void)
{
    LL n;cin>>n;
	LL a = (1+sqr5)*qpow(2,mod-2)%mod;
	LL b = (1-sqr5+mod)%mod*qpow(2,mod-2)%mod;
	cout<<1ll*qpow(sqr5,mod-2)*(qpow(a,n)-qpow(b,n)+mod)%mod;
   return 0;
}

/*
sqrt(5)
383008016
616991993
*/

求解通项的方法 有待补充



斐波那契数列的一些性质





  1. g

    c

    d

    (

    F

    (

    a

    )

    ,

    F

    (

    b

    )

    )

    =

    F

    (

    g

    c

    d

    (

    a

    ,

    b

    )

    )

    gcd(F(a),F(b)) = F(gcd(a,b))






    g


    c


    d


    (


    F


    (


    a


    )


    ,




    F


    (


    b


    )


    )




    =








    F


    (


    g


    c


    d


    (


    a


    ,




    b


    )


    )







    在这里插入图片描述



循环节


类斐波那契数列的循环节



A The power of Fibonacci



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