M斐波那契数列F[n]是一种整数数列,它的定义如下:
F[0] = a
F[1] = b
F[n] = F[n-1] * F[n-2] ( n > 1 )
现在给出a, b, n,你能求出F[n]的值吗?
Input
输入包含多组测试数据;
每组数据占一行,包含3个整数a, b, n( 0 <= a, b, n <= 10^9 )
Output
对每组测试数据请输出一个整数F[n],由于F[n]可能很大,你只需输出F[n]对1000000007取模后的值即可,每组数据输出一行。
Sample Input
0 1 0 6 10 2
Sample Output
0 60
F(n)不是线性递推式,先推一下规律:
F(0)=a
F(1)=b
F(2)=a*b
F(3)=(a^1)*(b^2)
F(4)=(a^2)*(b^3)
F(5)=(a^3)*(b^5)
……
发现F(n)=(a^f(n-2))*(b^f(n-1))
其中f(n)为斐波那契序列,f(0)=1,f(1)=1,f(2)=2……
两个幂之积然后取模一个素数,由费马小定理:
(a^b)%p=a^(b%(p-1))
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=2;
const int MOD=1e9+7;
struct mat
{
ll a[N][N];
};
mat mat_mul(mat x,mat y)
{
mat res;
memset(res.a,0,sizeof(res.a));
for(int i=0; i<2; i++)
for(int j=0; j<2; j++)
for(int k=0; k<2; k++)
res.a[i][j]=(res.a[i][j]+x.a[i][k]*y.a[k][j])%(MOD-1);///费马小定理
return res;
}
mat mat_pow(ll n)
{
mat c,res;
c.a[0][0]=c.a[0][1]=c.a[1][0]=1;
c.a[1][1]=0;
memset(res.a,0,sizeof(res.a));
res.a[0][0]=res.a[1][1]=1;
while(n)
{
if(n&1)
res=mat_mul(res,c);
c=mat_mul(c,c);
n=n>>1;
}
return res;
}
ll quick(ll a,ll b)
{
ll ans=1;
a%=MOD;
while(b)
{
if(b&1)
ans=((ans%MOD)*(a%MOD))%MOD;
a=((a%MOD)*(a%MOD))%MOD;
b>>=1;
}
return ans;
}
int main()
{
ll n,x,y;
while(~scanf("%lld%lld%lld",&x,&y,&n))
{
if(x==0||y==0)
{
cout<<0<<'\n';
continue;
}
if(n==0)
{
cout<<x%MOD<<'\n';
continue;
}
if(n==1)
{
cout<<y%MOD<<'\n';
continue;
}
mat res=mat_pow(n-2);
ll tmp1=(res.a[0][0]%(MOD-1)+res.a[0][1]%(MOD-1))%(MOD-1);///两个指数取模(MOD-1)
ll tmp2=(res.a[1][0]%(MOD-1)+res.a[1][1]%(MOD-1))%(MOD-1);
// cout<<tmp1<<' '<<tmp2<<'\n';
ll ans1=quick(x,tmp2%(MOD-1));
ll ans2=quick(y,tmp1%(MOD-1));
ll ans=((ans1%MOD)*(ans2%MOD))%MOD;///乘法取模(正常)
cout<<ans<<'\n';
}
return 0;
}
//f(n) 1 1 f(1)
//f(n-1) 1 0 f(0)