洛谷4994 终于结束的起点

夏花般绚烂/繁星般璀璨

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Posted by yjjr's blog on November 6, 2018

标签:斐波那契数列

题目

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题目背景

终于结束的起点
终于写下句点
终于我们告别
终于我们又回到原点
……

一个个 OIer 的竞赛生涯总是从一场 NOIp 开始,大多也在一场 NOIp 中结束,好似一次次轮回在不断上演。
如果这次 NOIp 是你的起点,那么祝你的 OI 生涯如同夏花般绚烂。
如果这次 NOIp 是你的终点,那么祝你的 OI 回忆宛若繁星般璀璨。
也许这是你最后一次在洛谷上打比赛,也许不是。
不过,无论如何,祝你在一周后的比赛里,好运。

当然,这道题也和轮回有关系。

题目描述

广为人知的斐波拉契数列 \(\mathrm{fib}(n)\) 是这么计算的

\[fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2) (while\ n>1)\]

也就是 \(0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 \cdots\),每一项都是前两项之和。

小 F 发现,如果把斐波拉契数列的每一项对任意大于 \(1\) 的正整数 \(M\) 取模的时候,数列都会产生循环。

当然,小 F 很快就明白了,因为 (\(\mathrm{fib}(n - 1) \bmod M\)) 和 (\(\mathrm{fib}(n - 2) \bmod M)\) 最多只有 \(M ^ 2\) 种取值,所以在 \(M ^ 2\) 次计算后一定出现过循环。

甚至更一般地,我们可以证明,无论取什么模数 \(M\),最终模 \(M\) 下的斐波拉契数列都会是 \(0, 1, \cdots, 0, 1, \cdots\)。

现在,给你一个模数 \(M\),请你求出最小的 \(n > 0\),使得 \(\mathrm{fib}(n) \bmod M = 0, \mathrm{fib}(n + 1) \bmod M = 1\)。

输入输出格式

输入格式

输入一行一个正整数 \(M\)。

输出格式

输出一行一个正整数 \(n\)。

输入输出样例

输入样例#1

2

输出样例#1

3

输入样例#2

6

输出样例#2

24

说明

样例 1 解释

斐波拉契数列为 \(0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, \cdots\),在对 \(2\) 取模后结果为 \(0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, \cdots\)。

我们可以发现,当 \(n = 3\) 时,\(f(n) \bmod 2= 0, f(n + 1) \bmod 2 = 1\),也就是我们要求的 \(n\) 的最小值。

数据范围

对于 \(30\%\) 的数据,\(M \leq 18\);

对于 \(70\%\) 的数据,\(M \leq 2018\);

对于 \(100\%\) 的数据,\(2 \leq M \leq 706150=\)0xAC666

提示

如果你还不知道什么是取模 \((\bmod)\),那我也很乐意告诉你,模运算是求整数除法得到的余数,也就是竖式除法最终「除不尽」的部分,也即 \(\)a \bmod M =k \iff a = bM + k\ (M > 0, 0 \leq k < M)\(\) 其中 \(a, b, k\) 都是非负整数。

如果你使用 C / C++,你可以使用 % 来进行模运算。

如果你使用 Pascal,你可以使用 mod 来进行模运算。

分析

水题

题目背景好评!!!最喜欢的五月天,最喜欢的自传!

原本还想去推结论和规律

结果发现直接暴力模拟即可,注意爆int

code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define rep(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
#define dep(i,a,b) for(int i=a;i>=b;i--)
#define ll long long
#define mem(x,num) memset(x,num,sizeof x)
#define reg(x) for(int i=last[x];i;i=e[i].next)
using namespace std;
inline ll read(){
	ll f=1,x=0;char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
	while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
	return x*f;
}
//**********head by yjjr**********
ll m,a,b,c,ans;
int main()
{
	m=read();
	a=0;b=1;c=1;ans=1;
	while(1){
		ans++;
		c=(a+b)%m;a=b;b=c;
		if(b%m==0&&a%m==1){cout<<ans<<endl;return 0;}
	}
}
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