#1143 : 骨牌覆盖问题·一

首先,这道题目是一道斐波那契数列的题目。
我们来分析一下,第三个图形是如何由前两个图形组成。

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扩展到第n个图形,我们有:

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所以,f(n)=f(n-1)+f(n-2)

由于n可能会很大,所以我们需要一些计算的技巧。
斐波那契数列是可以由矩阵计算得到,如下:

[a,b]* [0,1] = [b,a+b]
[1,1]

令mat =
[0,1]
[1,1]

那么,理论上,我们乘以n个矩阵mat,就可以求得f(n),
但是n个矩阵相乘,时间复杂度为O(n),
这时候,我们采用快速幂运算来求解,可以把时间复杂度降为O(logn)。

其中,为了方便计算,编写了class matrix22,重载了乘法运算符。

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描述

骨牌,一种古老的玩具。今天我们要研究的是骨牌的覆盖问题:
我们有一个2xN的长条形棋盘,然后用1×2的骨牌去覆盖整个棋盘。对于这个棋盘,一共有多少种不同的覆盖方法呢?
举个例子,对于长度为1到3的棋盘,我们有下面几种覆盖方式:

提示:骨牌覆盖

提示:如何快速计算结果

输入

第1行:1个整数N。表示棋盘长度。1≤N≤100,000,000

输出

第1行:1个整数,表示覆盖方案数 MOD 19999997

样例输入
62247088
样例输出
17748018

AC代码:

[c language=”++”]
/*
题目:
首先,这道题目是一道斐波那契数列的题目。
我们来分析一下,第三个图形是如何由前两个图形组成。
______ _______
| | | 或 | |____|
|____|_| |__|____|

扩展到第n个图形,我们有:
_____________ ______________
| | | 或 | |____|
|___________|_| |_________|____|
所以,f(n)=f(n-1)+f(n-2)

由于n可能会很大,所以我们需要一些计算的技巧。
斐波那契数列是可以由矩阵计算得到,如下:

[a,b]* [0,1] = [b,a+b]
[1,1]

令mat =[0,1]
[1,1]

那么,理论上,我们乘以n个矩阵mat,就可以求得f(n),
但是n个矩阵相乘,时间复杂度为O(n),
这时候,我们采用快速幂运算来求解,可以把时间复杂度降为O(logn)。

*/

#include<string>
#include <iomanip>
#include<fstream>
#include<set>
#include<queue>
#include<map>
//#include<unordered_set>
//#include<unordered_map>
//#include <sstream>
//#include "func.h"
//#include <list>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<memory.h>
#include<limits.h>
//#include<stack>
#include<vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define MOD 19999997
class matrix22{
public:
long long a1, a2;
long long b1, b2;
matrix22() :a1(0), a2(1), b1(1), b2(1){};
matrix22 operator*(const matrix22 tmp)
{
matrix22 mat;
mat.a1 = (a1%MOD)*(tmp.a1%MOD) + (a2%MOD)*(tmp.b1%MOD);
mat.a2 = (a1%MOD)*(tmp.a2%MOD) + (a2%MOD)*(tmp.b2%MOD);
mat.b1 = (b1%MOD)*(tmp.a1%MOD) + (b2%MOD)*(tmp.b1%MOD);
mat.b2 = (b1%MOD)*(tmp.a2%MOD) + (b2%MOD)*(tmp.b2%MOD);
return mat;
}
};
/*
函数名 :main
函数功能:主函数
*/
int main(void)
{
int n;
scanf("%d", &n);
int dp1 = 1;
int dp2 = 2;
if (n <= 0) printf("0\n");
else if (n == 1) printf("1\n");
else if (n == 2) printf("2\n");
else
{
n -= 3;
matrix22 mat;
matrix22 ans;
while (n != 0)
{
//如果二进制该位为1,则ans*mat
if (n & 1)
ans = ans*mat;
//mat每次与自身相乘,求得矩阵的1,2,4,8,16次方
mat = mat*mat;
n = (n >> 1);
}
//输出f(n)
long long answer =( ans.a2 + 2 * ans.b2)%MOD;
cout << answer << endl;

}
return 0;
}

[/c]

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