【luogu P1495】【模板】中国剩余定理(CRT)/曹冲养猪（数论）

【模板】中国剩余定理(CRT)/曹冲养猪

题目链接：luogu P1495

题目大意

给你一些条件，要你找最小的 x，使得满足它被一些数取模的答案是要求的数。
且模数相互都是互质的。

思路

我们考虑我们先让每个式子单独找数满足，这个很好找，我们可以找到 (x_1,x_2,...x_n)。
那你考虑搞 (x_1+x_2)，看他能不能同时满足两个式子。
那你要想，那你为了不破坏余数，那你 (x_2) 要是 (a_1) 的倍数，(x_1) 要是 (a_2) 的倍数。

那你以此类推，变成所有的加起来，那就是要 (x_1) 是 (a_2,a_3,...,a_n) 的倍数，(x_2) 是 (a_1,a_3,...,a_n) 的倍数，.……。
这个很好找，就先搞出所有 (a) 的最小公倍数，然后除去 (a_i) 就行。

那接着你 (x_i) 还要满足模 (a_i) 是 (b_i)，那这一步要怎么处理呢？
那你要求 ( ext{LCM} imes mequiv b_i(mod a_i))
不如先求 ( ext{LCM} imes mequiv 1(mod a_i))，然后再拿结果乘 (b_i)。
然后不难看出 (m) 就是 ( ext{LCM}) 关于 (a_i) 的逆元。

那你就求得了 (x_1,x_2,...,x_n)。
加起来就是一个解了。

但是我们要求最小解，那我们考虑通解。
那模 (a_i) 的余数什么时候回循环一次呢？（完全匹配的那种）
不难想到是 ( ext{lcm}{a_i}) 个循环一次。
那就把答案模 (LCM) 就可以了。

代码

#include<cstdio>
#define ll long long

using namespace std;

int n;
ll a[11], b[11], LCM, X;

ll gcd(ll x, ll y) {
	if (!y) return x;
	return gcd(y, x % y);
}

ll exgcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y) {//exgcd 求逆元
	if (!b) {
		x = 1;
		y = 0;
		return a;
	}
	
	ll re = exgcd(b, a % b, y, x);
	y -= x * (a / b);
	return re;
}

int main() {
	scanf("%d", &n);
	LCM = 1;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%lld %lld", &a[i], &b[i]);
		LCM = LCM * a[i] / gcd(LCM, a[i]);//求积
	}
	
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		ll mi = LCM / a[i];
		ll x = 0, y = 0;
		exgcd(mi, a[i], x, y);
		X += b[i] * mi * ((x % a[i] + a[i]) % a[i]);//注意 x 有可能是负数
	}
	
	printf("%lld", X % LCM);
	
	return 0;
}