构造方程 (x + m * s) - (y + n * s) = k * l(k = 0, 1, 2,...)
变形为 (n-m) * s + k * l = x - y。即转化为模板题,a * x + b * y = n,是否存在整数解。
#include using namespace std; #define LL long long LL gcd(LL a, LL b) { return b ? gcd(b, a%b) : a; } //find x, y that satisfied the equation ax+by=d, which minimize the {|x|+|y|}. ps:d = gcd(a,b). void exgcd(LL a, LL b, LL &d, LL &x, LL &y) { if (!b) { d = a, x = 1, y = 0; } else { exgcd(b, a %b, d, y, x); y -= x * (a / b); } } //1、先计算Gcd(a, b),若n不能被Gcd(a, b)整除,则方程无整数解;否则,在方程两边同时除以Gcd(a, b),得到新的不定方程a' * x + b' * y = n',此时Gcd(a', b')=1; //2、利用上面所说的欧几里德算法求出方程a' * x + b' * y = 1的一组整数解x0, y0,则n' * x0,n' * y0是方程a' * x + b' * y = n'的一组整数解; //3、根据数论中的相关定理,可得方程a' * x + b' * y = n'的所有整数解为: //x = n' * x0 + b' * t //y = n' * y0 - a' * t //(t为整数) bool getans(LL a, LL b, LL c, LL &ans)// ax + by = c 最小整数解 { LL r = gcd(a, b), y0; if (c%r)//no solutions { return false; } a /= r, b /= r, c /= r; exgcd(a, b, r, ans, y0);//至此,上面的说明解决了 LL t = c * ans / b; ans = c * ans - t * b; /*此时方程的所有解为:x = c*ans - b*t, x的最小的可能值是0 令x = 0可求出当x最小时的t的取值,但由于x = 0是可能的最小取值,实际上可能x根本取不到0 那么由计算机的取整除法可知:由 t = c*k1 / b算出的t 代回x = c*ans - b*t中,求出的x可能会小于0,此时令t = t + 1,求出的x必大于0; 如果代回后x仍是大于等于0的,那么不需要再做修正。*/ if (ans < 0) { ans += b; } return true; } int main() { LL x, y, m, n, L; while (cin >> x >> y >> m >> n >> L) { LL a = n - m, b = L, c = x - y; LL ans; bool flag = getans(a, b, c, ans); if (!flag) { cout << "Impossible" << endl; continue; } cout << ans << endl; } } |