每日一九度之 题目1081：递推数列

时间限制：1 秒

内存限制：32 兆

特殊判题：否

提交：6966

解决：978

题目描述：

给定a0,a1,以及an=p*a(n-1) + q*a(n-2)中的p,q。这里n >= 2。 求第k个数对10000的模。

输入：

输入包括5个整数：a0、a1、p、q、k。

输出：

第k个数a(k)对10000的模。

样例输入：

20 1 1 14 5

样例输出：

8359

普通方法（时间超限），当数据比较小的时候适用，数据大了就会产生时间超限的问题：

//Asimple
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cctype>
#include <cstdlib>
#include <stack>
#include <cmath>
#include <set>
#include <map>
#include <string>
#include <queue>
#include <limits.h>
#define INF 0x7fffffff
using namespace std;
const int maxn = 1005;
const int mod = 10000;
typedef long long ll;
int a[maxn];
int a0, a1, p, q, k;
int main(){
    while( ~scanf("%d %d %d %d %d",&a0, &a1, &p, &q, &k) ){
        a[0] = a0%mod;
        a[1] = a1%mod;
        for(int i=2; i<=k; i++){
            a[i] = (p*a[i-1]%mod + q*a[i-2]%mod)%mod;
        }
        printf("%d\n",a[k]);
    }
    return 0;
}

而将题目转化成矩阵的快速幂计算将会剩下很多时间，但是需要对矩阵的运算需要有一定的了解。

详见：http://blog.csdn.net/superlc320/article/details/18766099

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MOD 10000       //结果取MOD，避免高精度运算  

/*将矩阵p与矩阵q相乘，结果存入p矩阵*/
void Matrix_mul(int p[2][2], int q[2][2])
{
    int i, j, k;
    int t[2][2]={0};
    for(i = 0; i <= 1; i++)
        for(j = 0; j <= 1; j++)
            for(k = 0; k <= 1; k++)
                t[i][j] += p[i][k] * q[k][j];
    for(i = 0; i <= 1; i++)
        for(j = 0; j <= 1; j++)
            p[i][j] = t[i][j] % MOD;
}  

/*计算p矩阵的n次方，结果存入p矩阵*/
void Matrix_cal(int p[2][2], int n)
{
    int i, j;
    int t[2][2];
    for(i = 0; i <= 1; i++)
        for(j = 0; j <= 1; j++)
            t[i][j] = p[i][j];
    if(n == 1)
        return;
    else if(n & 1)
    {
        Matrix_cal(p, n-1);
        Matrix_mul(p, t);
    }
    else
    {
        Matrix_cal(p, n/2);
        Matrix_mul(p, p);
    }
}  

int main()
{
    int a0, a1, p, q, k;
    while(scanf("%d%d%d%d%d", &a0, &a1, &p, &q, &k) != EOF)
    {
        if(k == 0)
            printf("%d\n", a0);
        else if(k == 1)
            printf("%d\n", a1);
        else
        {
            int matrix[2][2] = { {p%MOD, q%MOD}, {1, 0} };
            Matrix_cal(matrix, k-1);
            printf("%d\n", (a1 * matrix[0][0] + a0 * matrix[0][1]) % MOD);
        }
    }
    return 0;
}