网易笔试题:饥饿的小易

小易总是感觉饥饿,所以作为章鱼的小易经常出去寻找贝壳吃。最开始小易在一个初始位置x_0。对于小易所处的当前位置x,他只能通过神秘的力量移动到 4 * x + 3或者8 * x + 7。因为使用神秘力量要耗费太多体力,所以它只能使用神秘力量最多100,000次。贝壳总生长在能被1,000,000,007整除的位置(比如:位置0,位置1,000,000,007,位置2,000,000,014等)。小易需要你帮忙计算最少需要使用多少次神秘力量就能吃到贝壳。 

输入描述:
输入一个初始位置x_0,范围在1到1,000,000,006


输出描述:
输出小易最少需要使用神秘力量的次数,如果使用次数使用完还没找到贝壳,则输出-1

输入例子:
125000000

输出例子:
1
核心思想:公式:(a*x+b)%c = (a*(x%c)+b)%c

C++代码

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int findShell(long int x_0) {
    if(1 <= x_0 && x_0 <= 1000000006ll) {
        const long int a = 1000000007ll;
        x_0 %= a;
        queue q;// 并不保存 x, 而保存 x 的模值
        map m;// 
        // 因为每次有两种移动法,看成一个二叉树,然后广度优先搜索之
        q.push(x_0);
        m[x_0] = 0;
        while(!q.empty()) {
            long int current = q.front();
            q.pop();
            if(0 == current)
                return m[current];
            if(m[current] <= 100000) {
                long int x1 = (4 * current + 3) % a;// x 的模值
                if(m.end() == m.find(x1)) {
                    m[x1] = m[current] + 1;
                    q.push(x1);
                }
                long int x2 = (8 * current + 7) % a;// x 的模值
                if(m.end() == m.find(x2)) {
                    m[x2] = m[current] + 1;
                    q.push(x2);
                }
            }
        }
    }
    return -1;
}

int main() {
    long int x_0;
    while(cin >> x_0) {
        cout << findShell(x_0) << endl;
    }
    return 0;
}


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