矩陣快速冪詳解

2021-08-04 18:16:43 字數 1060 閱讀 7207

在講矩陣快速冪之前,先引入整數快速冪的概念。

整數快速冪

為了引出矩陣快速冪,以及說明快速冪演算法的好處,我們可以先求整數的冪。如果現在要算x^8:

x*x*x*x*x*x*x*x*x按照尋常思路,乙個乙個往上邊乘,則乘法運算進行7次。

(x*x)*(x*x)*(x*x)*(x*x)這種求法,先進行乘法得x^2,然後對x^2再執行三次乘法,這樣去計算則乘法運算執行4次。已經比七次少。所以為了快速算整數冪,就會考慮這種結合的思想。現在考慮應該怎麼分讓計算比較快。接下來計算整數快速冪。

例如:x^19

19的二進位制為:1 0 0 1 1

(x^m)*(x^n)=x^(m+n)

x^19=(x^16)*(x^2)*(x^1)

那麼怎麼來求解快速冪呢。請看下列**:

求解x^n的值

int quickpow(int x,int n)

res = res*res;

n = n>>1;

}return ans;

}

矩陣快速冪

看了乙個整數的快速冪,現在我們就正式介紹矩陣快速冪演算法。假如現在有乙個n*n的方陣a。所謂方陣就是行數和列數相等的矩陣,先給出乙個數m,讓算矩陣a的m次冪,a^m在此只要求計算並不需要去深究這個矩陣到底是什麼含義。詳細看下邊的**部分

**部分

struct matrix ///結構體,矩陣型別

ans,res;

matrix mul(matrix a,matrix b,int n)

}for(itn i=1;i <= n;i++)}}

return tmp;

}///矩陣快速冪,求矩陣res的n次冪

void quickpower(int n,int n)

}while(n)

}

矩陣快速冪詳解

利用二進位制的方式來進行實現 2 0 2 0 2 1 2 1 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 4 2 4 2 5 2 4 2 2 6 2 4 2 2 2 7 2 4 2 2 2 所以我們可以看出來的是 二進位制位上我們現在只有當某一位是 的時候才乘 舉個例子 2 2 2 2 2 2 8 2 ...

快速冪(矩陣快速冪)

求 3 0 3 1 3 n mod 1000000007 input 輸入乙個數n 0 n 10 9 output 輸出 計算結果 sample input 3sample output 40 分析 利用等比數列的求和公式得所求和是 3 n 1 1 2,如果暴力求3 n 1 會超時,這裡引入快速冪來...

快速冪 矩陣快速冪

快速冪 正常情況下求乙個數的冪時間複雜度為o n 而快速冪能把時間複雜度降到o logn 舉個例子 求5的13次方 思想首先把13化為二進位制 1101,即13 1101 8 1 4 1 2 0 1 1 即5 13 58 1 54 1 52 0 5 1 15 5 8 1 5 4 1 5 2 0 5 ...