2xN骨牌覆盖问题:快速幂算法

本文探讨了2xN骨牌覆盖问题,当骨牌数量很大时,如何利用快速幂算法进行高效计算。通过矩阵乘法和递推公式,找到了2x2矩阵M,实现了数列的快速求解,避免了直接枚举的方式。

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问题描述:

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描述

骨牌,一种古老的玩具。今天我们要研究的是骨牌的覆盖问题:
我们有一个2xN的长条形棋盘,然后用1x2的骨牌去覆盖整个棋盘。对于这个棋盘,一共有多少种不同的覆盖方法呢?
举个例子,对于长度为1到3的棋盘,我们有下面几种覆盖方式:

输入

第1行:1个整数N。表示棋盘长度。1≤N≤100,000,000

输出

第1行:1个整数,表示覆盖方案数 MOD 19999997

样例输入
62247088
样例输出
17748018
提示:

我们考虑在已经放置了部分骨牌(灰色)的情况下,下一步可以如何放置新的骨牌(蓝色):

最右边的一种情况是不可能发生的,否则会始终多一个格子没有办法放置骨牌。或者说灰色部分的格子数为奇数,不可能通过1x2个骨牌放置出来。
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