POJ 2115 线性模方程

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <cmath>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
#define ll long long 

ll A,B,C,k,a,b;
ll ext_gcd(ll a,ll n,ll &x,ll &y)
{
	if(n==0)
	{
		x=1;y=0;
		return a;
	}
	ll d=ext_gcd(n,a%n,x,y);
	ll x1=x,y1=y;
	x=y1;
	y=x1-y1*(a/n);
	return d;
}
int main ()
{

	while(scanf("%lld%lld%lld%lld",&A,&B,&C,&k)!=EOF)
	{
		if(A==0 && B==0 && C==0 && k==0) break;
		ll n=1,x,y;
		for(int i=1;i<=k;++i)
			n=n*2;
		b=B-A;
		while(b<0)
			b+=n;
		a=C;
		ll d=ext_gcd(a,n,x,y);
		if(b%d)
			printf("FOREVER\n");
		else
		{
			ll e=x*(b/d);
			if(e<0)
			{
				if(e%(n/d)==0)
					e=0;
				else e+=(-e/(n/d)+1)*(n/d);
			}
			else
			{
				if(e%(n/d)==0)
					e=0;
				else e-=e/(n/d)*(n/d);
			}
			printf("%lld\n",e);
		}
	}
	return 0;
}