HDU 1568 Fibonacci

Problem Description

2007年到来了。经过2006年一年的修炼，数学神童zouyu终于把0到100000000的Fibonacci数列
(f[0]=0,f[1]=1;f[i] = f[i-1]+f[i-2](i>=2))的值全部给背了下来。
接下来，CodeStar决定要考考他，于是每问他一个数字，他就要把答案说出来，不过有的数字太长了。所以规定超过4位的只要说出前4位就可以了，可是CodeStar自己又记不住。于是他决定编写一个程序来测验zouyu说的是否正确。

Input

输入若干数字n(0 <= n <= 100000000)，每个数字一行。读到文件尾。

Output

输出f[n]的前4个数字（若不足4个数字，就全部输出）。

Sample Input

0
1
2
3
4
5
35
36
37
38
39
40

Sample Output

0
1
1
2
3
5
9227
1493
2415
3908
6324
1023

以下分析来自：http://hi.baidu.com/aekdycoin/blog/item/60bbae2b38c6f52ad42af18f.html

先看对数的性质,loga(b^c)=c*loga(b),loga(b*c)=loga(b)+loga(c);
假设给出一个数10234432,那么log10(10234432)=log10(1.0234432*10^7)=log10(1.0234432)+7;

log10(1.0234432)就是log10(10234432)的小数部分.

log10(1.0234432)=0.010063744
10^0.010063744=1.023443198
那么要取几位就很明显了吧~
先取对数(对10取),然后得到结果的小数部分bit,pow(10.0,bit)以后如果答案还是<1000那么就一直乘10。
注意偶先处理了0~20项是为了方便处理~

这题要利用到数列的公式:an=(1/√5) * [((1+√5)/2)^n-((1-√5)/2)^n](n=1,2,3.....)

取完对数

log10(an)=-0.5*log10(5.0)+((double)n)*log(f)/log(10.0)+log10(1-((1-√5)/(1+√5))^n)其中f=(sqrt(5.0)+1.0)/2.0;
log10(1-((1-√5)/(1+√5))^n)->0
所以可以写成log10(an)=-0.5*log10(5.0)+((double)n)*log(f)/log(10.0);
最后取其小数部分。

code：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
const double k=(sqrt(5.0)+1.0)/2.0;
int main()
{
 int i,n;
 double bit;
 int f[21]={0,1};
 for(i=2;i<=20;i++)
  f[i]=f[i-1]+f[i-2];
 while(scanf("%d",&n)!=EOF)
 {
  if(n<=20)
  {
   printf("%d\n",f[n]);
   continue;
  }
  bit=-0.5*log(5.0)/log(10.0)+((double)n)*log(k)/log(10.0);
  bit-=floor(bit);   // double floor(double x) 返回小于或者等于指定表达式的最大整数
  bit=pow(10.0,bit);
  while(bit<1000)
   bit*=10.0;
  printf("%d\n",(int)bit);
 }
 return 0;
}