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【题目描述】
有n个大于1的正整数a1,a2,…,an，我们知道斐波那契数列的递推式是f(i)=f(i-1)+f(i-2)，现在我们修改这个递推式变为f(i)=f(i-1)+f(i-2)+r(i-1)，其中r(x)为a1,a2,…,an中为x的约数的个数。现在要求f(m) mod 19940417的值。注：初值f(1)=1,f(2)=1
输入格式：
第一行两个数n,m。
接下来一行n个正整数a1,a2,…,an。
输出格式：
输出一行仅一个数，f(m) mod 19940417的值。
样例输入：
3 7
2 2 3
样例输出：
33
数据范围：
30%的数据n<=1000,m<=1000
另外20%的数据 n=0,m<=109
100%的数据n<=100000,m<=109，2<=ai<=109
题解：
对于100%的数据，我们可以先考虑把fib[i]=fib[i-1]+fib[i-2] 的答案先用矩阵快速幂跑出来。然后依次输入ai，来看每个ai对fib[m]的影响，因为fib(i)=fib(i-1)+fib(i-2)+r(i-1)，所以每一个ai，在它k倍(k*ai<=M)的地方的斐波那契值都会产生+1的影响。我们考虑如果对于斐波那契数列的第i项我们对它加一个1并且继续进行后面的递推的话，那么第j项(j>i)的值就是fib[j]+fib[j-i+1]。所以实际上我们可以对于每个ai分别处理，对于ai，它会给最后的答案贡献fib[m mod ai]+fib[ai+(m mod ai)]+…保证[]内的值小于等于m。
但如果只是一个一个让答案加上fib[k*ai+(m%ai)]，还是会超时，肯定要用到矩阵快速幂来优化，假设我们让B为表示fib[m%ai]的矩阵，那么f[k*ai+(m%ai)]可以表示为B*A^k*ai，然后解决的就是SUM = (A + A^2 + A^3 + ... + A^B)%C的问题(讲解)。
1 #include <cstdio>
2 #include <algorithm>
3 using namespace std;
4 typedef long long LL;
5 const int mod=19940417;
6 struct mat {
7 int a,b,c,d;
8 }ZR,E,F,Ans;
9 int n,m;
10 mat pre[33],pw[33];
11 mat operator*(mat X,mat Y) {
12 mat Z;
13 Z.a=((LL)X.a*Y.a+(LL)X.b*Y.c)%mod;
14 Z.b=((LL)X.a*Y.b+(LL)X.b*Y.d)%mod;
15 Z.c=((LL)X.c*Y.a+(LL)X.d*Y.c)%mod;
16 Z.d=((LL)X.c*Y.b+(LL)X.d*Y.d)%mod;
17 return Z;
18 }
19 mat operator+(mat X,mat Y) {
20 mat Z;
21 Z.a=(X.a+Y.a)%mod;
22 Z.b=(X.b+Y.b)%mod;
23 Z.c=(X.c+Y.c)%mod;
24 Z.d=(X.d+Y.d)%mod;
25 return Z;
26 }
27 mat fpm(mat a,int b) {
28 mat w=E;
29 while(b){
30 if(b&1) w=w*a;
31 a=a*a;
32 b>>=1;
33 }
34 return w;
35 }
36 mat vsum(int n){
37 if(n==0) return ZR;
38 if(n==1) return E;
39 int m=1,t=0;
40 while(m<=n) m<<=1,++t;
41 m>>=1,--t;
42 return pre[t]+pw[t]*vsum(n-m);
43 }
44 void prepare(mat A){//A矩阵是系数矩阵的ai次方
45 for(int i=0;i<=30;++i){
46 if(i==0) pw[i]=A;
47 else pw[i]=pw[i-1]*pw[i-1];
48 if(i==0) pre[i]=E;//单位矩阵
49 else pre[i]=pre[i-1]*(E+pw[i-1]);
50 }
51 }
52 mat solve(int d) {
53 if(d>=m) return ZR;
54 int k=(m-1)/d;
55 prepare(fpm(F,d));
56 return fpm(F,m-1-k*d)*vsum(k);
57 }
58 int main() {
59 // freopen("fib.in" , "r", stdin);
60 // freopen("fib.out", "w", stdout);
61 scanf("%d%d",&n,&m);
62 if(m<=2){
63 printf("1\n");
64 return 0;
65 }
66 E.a=E.d=1;
67 F.a=F.b=F.c=1;
68 Ans=Ans+fpm(F,m-1);//先算出纯 fib序列
69
70 for(int i=1;i<=n;++i){//
71 int x;
72 scanf("%d",&x);
73 Ans=Ans+solve(x);
74 }
75 printf("%d\n",Ans.a);
76 }