写在前面:关于扩展欧几里得
已知存在数x,y使得对于确定的a,b有ax+by=gcd(a,b),所以对于一般的ax+by=c,只要gcd(a,b)能够整除c,就一定存在解x,y,且解的个数为c/gcd(a,b)。
关于如何求x,y
ax+by=gcd(a,b)=gcd(b,a%b)=bx'+(a%b)y',整理之后可以得到x=y',y=(x'-a/cy'),又因为gcd(d,0)(d为gcd(a,b))=dx,所以可以用递归求解满足条件的x,y
代码如下
void exgcd(long long a,long long b,long long &d,long long &x,long long &y) { if(b==0) { d=a; x=1; y=0; return; } else { exgcd(b,a%b,d,x,y); long long temp=x; x=y; y=temp-(a/b)*y; } }
因为ax+by=c可以写成同余形式 ax=c(mod b)
所以可以累加(b/gcd)得到所有的x
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推出公式之后可以发现,这就是一个简单的ax+by=c类问题,套模板即可
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<algorithm> using namespace std; long long i,j,k,n,m,x1,l,a,b,c,d,x,y,sum; long long y1; void exgcd(long long a,long long b,long long &d,long long &x,long long &y) { if(b==0) { d=a; x=1; y=0; return; } else { exgcd(b,a%b,d,x,y); long long temp=x; x=y; y=temp-(a/b)*y; } } int main() { while(~scanf("%lld%lld%lld%lld%lld",&x1,&y1,&m,&n,&l)) { if(m==n) { printf("Impossible\n"); continue; } a=n-m; b=l; c=x1-y1; exgcd(a,b,d,x,y); //printf("%lld %lld\n",d,x); if((x1-y1)%d!=0) { printf("Impossible\n"); continue; } else { sum=(x*c/d)%(l/d); sum=(sum+l/d)%(l/d); //此处sum可能是负数,要处理一下 } printf("%lld\n",sum); } return 0; }
(ctr的自我吐槽:一开始一直输出0,怎么都找不到错误,最后发现我的sum在循环里重新定义了一遍……人工增加debug难度……果然人已经傻到一定境界了)