洛谷P1516 青蛙的约会(扩展欧几里德)

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很容易想到,如果他们相遇,他们初始的位置坐标之差(x-y)和跳的距离((n-m)t)(设(t)为跳的次数)之差应该是模纬线长(l)同余的,即((n-m)tequiv x-y(mod l))

转化一下,不就变成了让我们求一个不定方程((n-m)t+kl=x-y(kin mathbb Z))(t)的最小非负整数解么?

(a=n-m,b=l,c=x-y),把它转化成我们比较熟悉的一般不定方程的形式(ax+by=c)(此式的(x,y)与题目给的坐标意义不同)

首先,设(g=gcd(a,b))我们可以通过扩欧求出(ax_0+by_0=g)(x_0)的一个解

这时,因为(frac{ax+by}g)为整数,所以(frac c g)也必须是整数,否则无解

否则,等式两边同乘(frac cg),得(afrac{cx_0}g+bfrac{cy_0}{g}=c)

那么,(x=frac{cx_0}g)就是(ax+by=c)(x)的一个解

如何由一个解得到其它解呢?有一个恒等式(a(x+db)+b(y-da)=c)

在保证(db,da)都是整数的情况下,我们让(d)最小,就可以得到所有的整数解,那么(d=frac 1g)

如果解出的(x>0),那么最小非负整数解等于(xmodfrac b g);否则等于(xmodfrac b g+frac b g)

代码就可以直接写(x%(b/g)+b/g)%(b/g)

然后就可以交上去了,发现获得了70分

怎么回事?因为(gcd)只对非负整数有意义,所以如果(a<0)等式两边要同时取负,(a,c)都要变成相反数;(b)本来就是正数,不用变也不能变。

总之,虽然是裸的exgcd题,但是很容易被细节实现坑到,尤其是求最小非负整数解和处理(a)为负数的地方。

#include<cstdio>
#define LL long long
LL x,y,m,n,l,a,b,c,x0,y0,g,tmp;
void exgcd(LL a,LL b){
	if(!b){x0=1;g=a;return;}//顺便求gcd
	exgcd(b,a%b);
	tmp=x0;x0=y0;y0=tmp-a/b*y0;
}
int main(){
	scanf("%lld%lld%lld%lld%lld",&x,&y,&m,&n,&l);
	a=n-m;b=l;c=x-y;
	if(a<0)a=-a,c=-c;//处理a为负数情况
	exgcd(a,b);
	if(c%g)puts("Impossible");
	else printf("%lld
",(c/g*x0%(b/g)+b/g)%(b/g));//求最小非负整数解
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/flashhu/p/9149119.html