P13762 Extended Fibonacci
题目描述
定义斐波那契数列 $f$ 如下:
1. $f_{1}=f_{2}=1$;
2. $f_{i} = f_{i-1} + f_{i-2}$,其中 $i \geq 3$ 且 $i$ 为整数。
定义当 $y-x$ 是偶数时,$v(x,y) = 1$,否则 $v(x,y) = 0$。
现在给出非负整数 $a$,请问是否存在一对正整数 $p,q$,满足 $p \leq q \leq 2 \times 10^{9}$ 且 $\sum\limits_{i=p}^{q-1}\sum\limits_{j=i+1}^{q} v(f_{i},f_{j}) = a$(也就是要求从斐波那契数列第 $p$ 项到第 $q$ 项中,在不考虑某一项减去自身的情况下,有 $a$ 对数的差值是偶数)?如果存在,输出**任意**一组解,否则请输出 $-1$。
输入格式
本题有多组数据。
第一行一个正整数 $t$ 表示数据组数。
接下来 $t$ 行,每行一个非负整数 $a$。
输出格式
对于每组数据,若有解输出**任意**一组可行的正整数解 $p,q(1 \leq p \leq q \leq 2 \times 10^{9})$,否则输出 $-1$。
说明/提示
#### 【样例解释】
计算可得斐波那契数列前 $6$ 项为 $1,1,2,3,5,8$。
对于第 $1$ 组数据,因为 $f_{3} - f_{2} = 2 - 1 = 1$ 不是偶数,所以当 $p = 2, q = 3$ 时结果为 $0$,符合要求。由于解不唯一,$p = 1, q = 1$ 等其他答案也是符合要求的。
对于第 $2$ 组数据,注意到 $f_{3} - f_{2} = 2 - 1 = 1$ 不是偶数,$f_{4} - f_{3} = 3 - 2 = 1$ 也不是偶数,但 $f_{4} - f_{2} = 3 - 1 = 2$ 是偶数。所以当 $p = 2, q = 4$ 时结果为 $1$,符合要求。由于解不唯一,$p = 1, q = 2$ 等其他答案也是符合要求的。
对于第 $3$ 组数据,因为 $f_{6} - f_{3},f_{5} - f_{4}$ 均为偶数,而其他情况均不为偶数,所以当 $p = 3, q = 6$ 时结果为 $2$,符合要求。当然也存在其他满足要求的解。
对于第 $4$ 组数据,可以证明不存在任何符合要求的解。
|子任务编号|分值|$t \leq$|$a \leq$|
|:-:|:-:|:-:|:-:|
|$1$|$10$|$6$|$5$|
|$2$|$15$|$101$|$100$|
|$3$|$15$|$1001$|$1000$|
|$4$|$15$|$10^{4}$|$2 \times 10^{6}$|
|$5$|$20$|$1000$|$2 \times 10^{9}$|
|$6$|$25$|$10^{5}$|$10^{17}$|
对于 $100\%$ 的数据,$t \leq 10^{5},a \leq 10^{17}$。