http://poj.org/problem?id=2065
题意:
输入一个素数p和一个字符串s(只包含小写字母和‘*’),字符串中每个字符对应一个数字,'*'对应0,‘a’对应1,‘b’对应2....
例如str[] = "abc", 那么说明 n=3, 字符串所对应的数列为1, 2, 3。
题目中定义了一个函数:
a0*1^0 + a1*1^1+a2*1^2+........+an-1*1^(n-1) = f(1)(mod p), f(1) = str[0] = a = 1;
a0*2^0 + a1*2^1+a2*2^2+........+an-1*2^(n-1) = f(2)(mod p), f(2) = str[1] = b = 2;
..........
a0*n^0 + a1*n^1+a2*n^2+........+an-1*n^(n-1) = f(n)(mod p),f(n) = str[n-1] = ````
求出 a0,a1,a2....an-1.
思路:若字符串长度为n,那么这是一个含有n个方程n个未知数的线性方程组。所以只需把相应的系数转为成矩阵解方程组。高斯消元+同余方程。。
刚学的高斯消元,之前学的线性代数也忘的差不多了,又回头瞄了瞄。
#include <queue> #include <algorithm> #include <stack> #include <vector> #include <string.h> #include <stdio.h> using namespace std; int p; char s[80]; int equ,var; //有equ个方程,var个变元。增光矩阵行数是equ,从0~equ-1,列数是var+1,从0~var int a[80][80]; int x[80];//解集 int gcd(int a, int b) { if(b == 0) return a; return gcd(b,a%b); } inline int lcm(int a, int b) { return a*b / gcd(a,b); } //快速幂取模 a^b mod c inline int mod_exp(int a, int b, int c) { int res = 1; int t = a%c; while(b) { if(b&1) res = res*t%c; t = t*t%c; b >>= 1; } return res; } int Gauss() { int i,j,row,col,max_r; int ta,tb,tmp,l; row = col = 0; while(row < equ && col < var) { max_r = row; //在col列,max_r初始化为当前行最大 for(i = row+1; i < equ; i++) { if( abs(a[i][col]) > abs( a[max_r][col]) ) max_r = i; } //找到最大行与当前行交换 if(max_r != row) { for(j = col; j < var+1; j++) swap(a[row][j], a[max_r][j]); } //交换后如果该行最大值是0,直接处理该行的下一列 if(a[row][col] == 0) { col++; continue; } for(i = row+1; i < equ; i++) { if(a[i][col] == 0) continue; l = lcm( abs(a[i][col]), abs(a[row][col]) ); ta = l/a[i][col]; tb = l/a[row][col]; if(a[i][col] * a[row][col] < 0) tb = -tb; //注意异号 for(j = col; j < var+1; j++) a[i][j] = ( (a[i][j]*ta - a[row][j]*tb)%p + p)%p; } row++; col++; } // 1. 无解的情况: 化简的增广阵中存在(0, 0, ..., a)这样的行(a != 0). for(i = row; i < var; i++) if(a[i][var] != 0) return -1; // 2. 无穷解的情况: 在var * (var + 1)的增广阵中出现(0, 0, ..., 0)这样的行,即说明没有形成严格的上三角阵.返回自由变元的个数 if(row < var) return var-row; // 3. 唯一解的情况: 在var * (var + 1)的增广阵中形成严格的上三角阵. // 计算出Xn-1, Xn-2 ... X0. for(i = var-1; i >= 0; i--) { tmp = a[i][var]; for(j = i+1; j < var; j++) tmp = ( (tmp-a[i][j]*x[j]) %p + p) %p; while( tmp % a[i][i] != 0) tmp += p; x[i] = ( tmp / a[i][i] ) % p; } return 0; } int main() { int test; scanf("%d",&test); while(test--) { scanf("%d %s",&p,s); equ = var = strlen(s); for(int i = 0; i < equ; i++) { if(s[i] == '*') a[i][var] = 0; else a[i][var] = s[i]-'a'+1; for(int j = 0; j < var; j++) a[i][j] = mod_exp(i+1,j,p); } Gauss(); for(int i = 0; i < var-1; i++) printf("%d ",x[i]); printf("%d\n",x[var-1]); } return 0; }