POJ 2115 C Looooops（一元线性同余方程）

Description
问循环语句for (variable = A; variable != B; variable += C)；被执行的次数x(结果mod 2^k)
Input
多组输入，每组用例占一行包括四个整数A,B,C和k，以0 0 0 0结束输入
Output
对于每组用例，输出循环次数x，如果是死循环则输出FOREVER
Sample Input
3 3 2 16
3 7 2 16
7 3 2 16
3 4 2 16
0 0 0 0
Sample Output
0
2
32766
FOREVER
Solution
题目转化为求A+C*x=b(mod 2^k)的最小整数解，即为解一元线性同余方程C*x=B-A(mod 2^k)，模板题
Code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<vector> 
using namespace std;
typedef long long ll;
ll extend_gcd(ll a,ll b,ll & x,ll & y)//扩展欧几里得,求解ax+by=gcd(a,b) 
{ 
    ll d=a;
    if(b!=0)
    {
        d=extend_gcd(b,a%b,y,x);
        y-=(a/b)*x;
    }
    else 
    {
        x=1;
        y=0;
    }
    return d;
}
void linear(ll a,ll b,ll c)//求解一元线性同余方程ax=b(mod c)
{
    ll x,y;
    ll g=extend_gcd(a,c,x,y);
    if(b%g)
    {
        printf("FOREVER\n");
        return ;
    }
    x=x*(b/g);
    ll mod=c/g;
    x=(x%mod+mod)%mod;
    printf("%lld\n",x);
    return ;
}
int main()
{
    ll a,b,c,k;
    while(scanf("%lld%lld%lld%lld",&a,&b,&c,&k),a||b||c||k)
    {
        ll A=c,C=1ll<<k,B=b-a;//注意1ll 
        linear(A,B,C); 
    }
    return 0;
}