P12891 [蓝桥杯 2025 国 Java B] 瓷砖填充

题目描述

在新建成的城市数学文化馆中,最引人注目的是一面宏大的展示墙。这面墙上嵌有一个特殊的矩形区域:它由两行瓷砖构成,每行有 $N$ 个格子,整体呈现出一个 $2 \times N$ 的方格结构。为了致敬数学家欧几里得对数论的贡献,设计师构思了一项美学方案:他们计划使用三种特制的数字瓷砖——分别印有 $6$、$1$ 和 $5$,来填满这些格子,使得任意两个相邻瓷砖上的数字互质。 瓷砖之间共有两种相邻关系:横向相邻(同一行中左右相邻的瓷砖)和纵向相邻(同一列中上下相邻的瓷砖)。无论是哪种相邻关系,它们所承载的数字都必须满足互质条件。 作为受邀的技术顾问,现在,请你计算出在严格遵循上述互质规则的前提下,共有多少种不同的瓷砖填充方法。由于答案可能很大,你只需给出其对 $10^9 + 7$ 取余后的结果即可。

输入格式

输入一个整数 $N$,表示矩形区域的列数。

输出格式

输出一个整数,表示符合互质条件的瓷砖填充方法的数量,对 $10^9 + 7$ 取余后的结果。

说明/提示

**【评测用例规模与约定】** 对于 $10\%$ 的评测用例,$1 \leq N \leq 10$。 对于 $100\%$ 的评测用例,$1 \leq N \leq 10^5$。