Problem Description
医学界发现的新病毒因其蔓延速度和Internet上传播的”红色病毒”不相上下,被称为”红色病毒”,经研究发现,该病毒及其变种的DNA的一条单链中,胞嘧啶,腺嘧啶均是成对出现的。
现在有一长度为N的字符串,满足一下条件:
(1) 字符串仅由A,B,C,D四个字母组成;
(2) A出现偶数次(也可以不出现);
(3) C出现偶数次(也可以不出现);
计算满足条件的字符串个数.
当N=2时,所有满足条件的字符串有如下6个:BB,BD,DB,DD,AA,CC.
由于这个数据肯能非常庞大,你只要给出最后两位数字即可.
Input
每组输入的第一行是一个整数T,表示测试实例的个数,下面是T行数据,每行一个整数N(1<=N<2^64),当T=0时结束.
Output
对于每个测试实例,输出字符串个数的最后两位,每组输出后跟一个空行.
Sample Input
4
1
4
20
11
3
14
24
6
0
Sample Output
Case 1: 2
Case 2: 72
Case 3: 32
Case 4: 0
Case 1: 56
Case 2: 72
Case 3: 56
从题目可以知道 A: (1 + x^2/1! + x^4/2! + ….); B: (1 + x/1! + x^2/2! + x^3/3! + …); C:(1 + x^2/1! + x^4/2! + ….); D: (1 + x/1! + x^2/2! + x^3/3! + …);
所以有: G(x) = (1 + x^2/1! + x^4/2! + ….)2 * (1 + x/1! + x^2/2! + x^3/3! + …)2;
由于泰勒展开式:
ex = 1 + x/1! + x^2/2! + x^3/3! + …
e-x = 1 - x/1! + x^2/2! - x^3/3! + …
![](/qrcode.jpg)
所以
G(x) = e^2x + ((e^x + e^-x)/2)2;
= (1/4) * (^e2x + 1)2
= (1/4) * (e^4x + 2*e^2x + 1);
又因为:
e4x = 1 + (4x)/1! + (4x)^2/2! + (4x)^3/3! + … + (4x)^n/n!;
e2x = 1 + (2x)/1! + (2x)^2/2! + (2x)^3/3! + … + (2x)^n/n!;
所以:
n次幂的排列数为 (1/4)(4^n + 2*2^n)
即得所求的解为(1/4)(4^n + 2*2^n)%100 = (4^n-1 + 2^n-1)%100;
Code
/* 2065 "红色病毒"问题*/
/*指数型母函数 排列问题*/
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll mod_pow(ll x, ll n, ll mod=1){
ll res = 1;
while(n){
if(n&1) res = (res*x) % mod;
x = (x*x) % mod;
n >>= 1;
}
return res;
}
int main(){
int t;
ll n;
while(scanf("%d", &t) && t!=0){
int i = 0;
while(t--){
scanf("%lld",&n);
printf("Case %d: %lld\n", ++i,(mod_pow(4,n-1,100)+mod_pow(2,n-1,100))%100);
}
printf("\n");
}
return 0;
}