使用快速幂优化以上程序
时间: 2024-02-19 10:58:27 浏览: 62
快速幂&快速乘算法实现
可以使用快速幂来优化以上程序,减少计算量,加速计算过程。以下是一个使用快速幂计算第一亿个Fibonacci数的C++程序:
```c++
#include<iostream>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll mod = 1e9 + 7;
struct matrix {
ll m[2][2];
matrix() {
m[0][0] = m[0][1] = m[1][0] = 1;
m[1][1] = 0;
}
matrix operator * (const matrix& b) const {
matrix c;
for (int i = 0; i < 2; i++) {
for (int j = 0; j < 2; j++) {
c.m[i][j] = 0;
for (int k = 0; k < 2; k++) {
c.m[i][j] = (c.m[i][j] + m[i][k] * b.m[k][j]) % mod;
}
}
}
return c;
}
};
matrix qpow(matrix a, ll n) {
matrix res;
while (n) {
if (n & 1) res = res * a;
a = a * a;
n >>= 1;
}
return res;
}
int main() {
matrix a;
a = qpow(a, 99999999);//求得第99999999个Fibonacci数的矩阵
cout << a.m[0][0] << endl;
return 0;
}
```
这个程序使用了矩阵快速幂的思想,将Fibonacci数列转换成一个递推矩阵,然后使用快速幂算法求得矩阵的99999999次方,即得到第1亿个Fibonacci数。
注意,由于模数较大,需要使用long long类型来存储矩阵元素和结果,同时需要使用矩阵乘法来实现快速幂。
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