poj 1061 青蛙的约会(扩展欧几里德解不定方程)

青蛙的约会
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Description

两只青蛙在网上相识了,它们聊得很开心,于是觉得很有必要见一面。它们很高兴地发现它们住在同一条纬度线上,于是它们约定各自朝西跳,直到碰面为止。可是它们出发之前忘记了一件很重要的事情,既没有问清楚对方的特征,也没有约定见面的具体位置。不过青蛙们都是很乐观的,它们觉得只要一直朝着某个方向跳下去,总能碰到对方的。但是除非这两只青蛙在同一时间跳到同一点上,不然是永远都不可能碰面的。为了帮助这两只乐观的青蛙,你被要求写一个程序来判断这两只青蛙是否能够碰面,会在什么时候碰面。
我们把这两只青蛙分别叫做青蛙A和青蛙B,并且规定纬度线上东经0度处为原点,由东往西为正方向,单位长度1米,这样我们就得到了一条首尾相接的数轴。设青蛙A的出发点坐标是x,青蛙B的出发点坐标是y。青蛙A一次能跳m米,青蛙B一次能跳n米,两只青蛙跳一次所花费的时间相同。纬度线总长L米。现在要你求出它们跳了几次以后才会碰面。

Input

输入只包括一行5个整数x,y,m,n,L,其中x≠y < 2000000000,0 < m、n < 2000000000,0 < L < 2100000000。

Output

输出碰面所需要的跳跃次数,如果永远不可能碰面则输出一行"Impossible"

Sample Input

1 2 3 4 5

Sample Output

4
 
  
 
  
 
  
 
  
使用扩展欧几里德算法解决不定方程的办法
对于不定整数方程ax+by=c,若 c mod Gcd(a, b)=0,则该方程存在整数解,否则不存在整数解。
上面已经列出找一个整数解的方法,在找到a * x+b * y = Gcd(a, b)的一组解x0,y0后,a * x+b * y = Gcd(a, b)的其他整数解满足:
x = x0 + b/Gcd(a, b) * t
y = y0 - a/Gcd(a, b) * t(其中t为任意整数)
至于ax+by=c的整数解,只需将a * x+b * y = Gcd(a, b)的每个解乘上 c/Gcd(a, b) 即可
在找到a * x+b * y = Gcd(a, b)的一组解x0,y0后,应该是
得到a * x+b * y = c的一组解x1 = x0*(c/Gcd(a,b)),y1 = y0*(c/Gcd(a,b)),a * x+b * y = c的其他整数解满足:
x = x1 + b/Gcd(a, b) * t
y = y1 - a/Gcd(a, b) * t(其中t为任意整数)
x 、y就是a * x+b * y = c的所有整数解。
 
  
AC代码:
 
  
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define L(rt) (rt<<1)
#define R(rt) (rt<<1|1)
#define ll __int64
#define eps 1e-6

using namespace std;

const int INF = 1000000007;
const int maxn = 100005;

ll x, y;
ll gcd(ll a, ll b)
{
    return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
void extend_gcd(ll a, ll b)
{
    if(!b){
        x = 1, y = 0;
    }
    else{
    extend_gcd(b, a % b);
    int tx = x;
    x = y;
    y = tx - a / b * y;
    }
}
int main()
{
    ll p, q, m, n, L;
    while(~scanf("%I64d%I64d%I64d%I64d%I64d", &p, &q, &m, &n, &L))
    {
        ll a = n - m, b = L, c = p - q;
        ll r = gcd(a, b);
        if(c % r) printf("Impossible\n");
        else
        {
           extend_gcd(a, b);
           ll x1 = x * (c / r);
           ll ans = x1 - x1 / (b / r) * (b/r);  //使结果的绝对值尽可能小
           if(ans < 0) ans += (b/r);          //对结果进行修正,使结果大于0
           printf("%I64d\n", ans);
        }
    }
    return 0;
}


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