/*大牛的思路: 典型的中国剩余定理,但是这里是非互质情况下的中国剩余定理。 解题思路: 1.因为(a1,a2,a3,a4,….,ak)不一定互质,所以不能够直接用中国剩余定理。 2.x=r1+a1*k1,x=r2+a2*k2,所以有r1+a1*k1=r2+a2*k2,化简后得到 a1*k1=(r2-r1) mod(a2); 用扩展欧几里得可以得到最小的k1,所以x=r1+a1*k1+a1*a2/gcd(a1,a2), 就这样一直替换最后剩余一个同余方程。r1就是最后的解。 对于x=a1 mod b1,x= a2 mod b2,设x=a1+m*b1 所以b1*m=a2-a1 mod b2,利用欧几里德扩展定理求出最小的非负m, 那么x=a1+m*b1就已知,且x最小,如果无解,整个同余式组无解 同时,x+k*b1是所有满足x=a1 mod b1的解,而x+k'*b2又是所有满足x=a2 mod b2的解 那么,将x+k*b1与x+k'*b2合并,得到的式子就是x+k*lcm(b1,b2) 于是,上面两个式子可以用x'=x mod lcm(b1,b2)来替代 最后,就只剩下一个式子了,求得的最小的x就是答案 对于一次同余式ax=b mod n,设d=gcd(a,n),则同余式有解的充要条件为d|b 假设d=a*x'+n*y',则x0=b/d*x'一定为方程组的一个解,且共有d个解, (证明可以参考算法导论)最小正整数解为(x0%n/d+n/d)%(n/d) */ #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <cmath> using namespace std; typedef __int64 IntType; IntType mod(IntType value,IntType modeNum)//求模运算,考虑负数 { if(value < 0) value = value+((-value)/modeNum+1)*modeNum; return value%modeNum; } IntType exgcd(IntType a,IntType b,IntType &x,IntType &y){//ax+by = 1 if( b == 0 ) { x = 1; y = 0; return a; } else{ IntType x1,y1; IntType d = exgcd ( b , mod(a,b) , x1 , y1 ); x = y1; y= x1 - a / b * y1; return d; } } int main() { IntType n,m,temp; IntType num[11],k; IntType a[11],b[11]; IntType t; scanf("%I64d",&t); while(t--) { scanf("%I64d %I64d",&n,&m); for(IntType i = 0; i < m; i++) { scanf("%I64d",&a[i]); } for(IntType i = 0; i < m; i++) { scanf("%I64d",&b[i]); } bool flag = true; for(IntType i = 1; i < m; i++) { IntType r = b[0] - b[i]; IntType k2,k1,c; c = exgcd(a[i],a[0],k2,k1); /*printf("gcd(%ld,%ld) = %ld\n",a[i],a[0],c); printf("%ld * %ld = %ld (mod %d)\n",a[i],k2,c,a[0]);*/ if(mod(r,c) != 0) { flag = false; break; } a[0] = a[0]/c*a[i];//a[0]变为lcm(a[0],a[i]) b[0] = mod((a[i]*k2*r/c)+b[i],a[0]); /*printf("b[0] = %ld\n",b[0]);*/ } if(flag == false||b[0] > n) printf("0\n"); else { if(b[0] == 0) printf("%I64d\n",(n-b[0])/a[0]); else printf("%I64d\n",(n-b[0])/a[0]+1); } } return 0; }