神仙题,完全没想到。
朴素想法,我们开4*4的矩阵,分别记录(sqrt{2}),(sqrt{3}),(sqrt{6}),(1)的系数,然后快速幂。
但是我们没法对系数取模,因此不能确定整数部分。
再分析一下,题目让我们求((sqrt{2} + sqrt{3})^{2n}),那不就是((5 + 2sqrt{6})^{n})吗,这成功减少了一个无理数,我们继续用刚才的方法。
虽然依旧不能算出答案,但是矩阵只要2*2了。
接下来就是我不会的东西了
考虑上面的矩阵,我们可以利用它来求得准确解(a+bsqrt{6}),其中(a)可以准确知道,并在计算过程中取模
采用数学方法消去(bsqrt{6}),我们构造((5-2sqrt{6})^n),其准确值为(a-bsqrt{6})
((5+2sqrt{6})^n + (5-2sqrt{6})^n = a+bsqrt{6}+a-bsqrt{6}=2a)
因为(0 < 5-2sqrt{6} < 1),所以(0 < (5-2sqrt{6})^n < 1)
令(t = (5-2sqrt{6})^n),(lfloor (5+2sqrt{6})^n floor = lfloor 2a - t floor = 2a - 1)
利用矩阵乘法计算(a)即可
其实可以类似复数定义一种数为(x+ysqrt{6}),直接算乘法。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int mod = 1024;
struct node{
long long a,b;
};
node operator * (node x,node y){
node c;
c.a = (x.a * y.a % mod + x.b * y.b % mod * 6 % mod ) % mod;
c.b = (x.a * y.b % mod + x.b * y.a % mod ) % mod;
return c;
}
node ksm(node x,int y){
node z; z.a = 1; z.b = 0;
while(y){
if(y & 1) z = z * x;
y >>= 1;
x = x * x;
}
return z;
}
int main(){
int T; scanf("%d",&T);
while(T --){
int n; scanf("%d",&n);
node x; x.a = 5; x.b = 2;
node y; y.a = 5; y.b = -2;
x = ksm(x,n); y = ksm(y,n);
long long ans = (x.a + y.a) % mod;
ans = (ans - 1 + mod) % mod;
printf("%lld
",ans);
}
return 0;
}