NEFU 84 - 五指山 - [exgcd求解一元线性同余方程]

题目链接:http://acm.nefu.edu.cn/JudgeOnline/problemShow.php?problem_id=84

Time Limit:1000ms  Memory Limit:65536K

Description

西游记中孙吾空大闹天宫,如来佛祖前来降伏他,说道:“我与你打个赌赛;你若有本事,一筋斗打出我这右手掌中,算你赢,再不用动刀兵苦争战,就请玉帝到西方居住,把天宫让你;若不能打出手掌,你还下界为妖,再修几劫,却来争吵。”
那大圣闻言,暗笑道:“这如来十分好呆!我老孙一筋斗去十万八千里。他那手掌,方圆不满一尺,如何跳不出去?”急发声道:“既如此说,你可做得主张?”佛祖道:“做得!做得!”伸开右手,却似个荷叶大小。那大圣收了如意棒,抖擞神威,将身一纵,站在佛祖手心里,却道声:“我出去也!”你看他一路云光,无影无形去了。大圣行时,忽见有五根肉红柱子,撑着一股青气。他道:“此间乃尽头路了。这番回去,如来作证,灵霄殿定是我坐也。”翻转筋斗云,径回本处,站在如来掌:“我已去,今来了。你教玉帝让天宫与我。”
如来骂道:“你正好不曾离了我掌哩!”大圣道:“你是不知。我去到天尽头,见五根肉红柱,撑着一股青气,我留个记在那里,你敢和我同去看么?”如来道:“不消去,你只自低头看看。”那大圣睁圆火眼金睛,低头看时,原来佛祖右手中指写着“齐天大圣,到此一游。”大圣大吃了一惊道:“有这等事!有这等事!我将此字写在撑天柱子上,如何却在他手指上?莫非有个未卜先知的法术?我决不信!不信!等我再去来!”
好大圣,急纵身又要跳出,被佛祖翻掌一扑,把这猴王推出西天门外,将五指化作金、木、水、火、土五座联山,唤名“五行山”,轻轻的把他压住。
    我们假设佛祖的手掌是一个圆圈(所以任凭大圣一个筋斗云十万八千里也是飞不出其手掌心),圆圈的长为n,逆时针记为:0,1,2,…,n-1,而大圣每次飞的距离为d.现在大圣所在的位置记为x,而大圣想去的地方在y。现在要你告诉大圣至少要多少筋斗云才能到达目的地。

Input

有多组测试数据。
第一行是一个正整数T,表示测试数据的组数。
每组测试数据包括一行,四个非负整数,n(2 < n < 10^9),表示如来手掌圆圈的长度;d(0 < d < n),筋斗所能飞的距离;x(0 <= x < n),大圣的初始位置;y(0 <= y < n),大圣想去的地方。
   注意孙悟空的筋斗云只沿着逆时针方向翻。

Output

对于每组测试数据,输出一行,给出大圣最少要翻多少个筋斗云才能到达目的地。如果无论翻多少个筋斗云也不能到达,输出“Impossible”.

Sample Input

2
3 2 0 2
3 2 0 1

Sample Output

1
2

题解:

不难列出方程:x + ans * d ≡ y (mod n),联想到上一篇文章http://www.cnblogs.com/dilthey/p/7529257.html,立刻想到解同余方程;

于是,先对方程进行变换:ans * d ≡ y - x (mod n),当然需要注意的是,此处y - x是在[0,n-1]范围内的值;

然后直接用exgcd解这个方程即可。

 1 #include<cstdio>
 2 typedef long long ll;
 3 ll n,d,x,y;
 4 ll gcd,ans,tmp;
 5 void exgcd(ll a,ll b,ll &d,ll &x,ll &y){
 6     if(!b){d=a;x=1;y=0;}
 7     else {exgcd(b,a%b,d,y,x);y-=(a/b)*x;}
 8 }
 9 int main()
10 {
11     int t;
12     scanf("%d",&t);
13     while(t--)
14     {
15         scanf("%lld%lld%lld%lld",&n,&d,&x,&y);
16         y-=x; y=(y%n+n)%n;//对y-x进行处理,使其在[0,n-1]范围内
17         exgcd(d,n,gcd,ans,tmp);
18         if(y%gcd!=0) printf("Impossible\n");
19         else
20         {
21             ans*=y/gcd;
22             ans=(ans%(n/gcd)+(n/gcd))%(n/gcd);
23             printf("%lld\n",ans);
24         }
25     }
26     return 0;
27 }
时间: 2024-08-26 13:25:17

NEFU 84 - 五指山 - [exgcd求解一元线性同余方程]的相关文章

POJ 1061 - 青蛙的约会 - [exgcd求解一元线性同余方程]

先上干货: 定理1: 如果d = gcd(a,b),则必能找到正的或负的整数k和l,使ax + by = d. (参考exgcd:http://www.cnblogs.com/dilthey/p/6804137.html) 定理2: 一元线性同余方程ax ≡ n (mod b) 有解,当且仅当gcd(a,b)|n. 也就是说,解出了ax+by=gcd(a,b),就相当于解出了ax≡n(mod b) (而且只要满足gcd(a,b)|n,就一定有解) 定理3: 若gcd(a,b) = 1,则方程ax

求解一元线性同余方程组模版

解法:直接上模版. 扩展欧几里德的模版: typedef long long LL; LL ex_gcd(LL a,LL b,LL &x,LL &y) { if(b==0) { x=1; y=0; return a; } LL d=ex_gcd(b,a%b,x,y); LL t=x; x=y; y=t-a/b*y; return d; } 求解一元线性同余方程组模版: LL solve(LL n) { LL a1,r1,a2,r2; LL a,b,c,r,x,y; bool ifhave=

利用中国剩余定理(求解一元线性同余方程组)

HDU1573:X问题(解一元线性同余方程组)

题目:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1573 题目解析;HDU就是坑,就是因为n,m定义成了__int64就WAY,改成int就A了,无语. 这题就是求解一元线性同余方程组的解满组小于正整数n的数目.最小正整数的解为X=(X*(c/d)%t+t)%t;  X=a1*X+r1;其中X为扩展欧几里得解出来的特解,这m个方程组的循环区间为lcm(a1,a2,a3...am),所以答案为(n-X)/lcm+1; #include <iostream>

HDU1573 X问题【一元线性同余方程组】

题目链接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1573 题目大意: 求在小于等于N的正整数中有多少个X满足:X mod a[0] = b[0], X mod a[1] = b[1], X mod a[2] = b[2], -, X mod a[i] = b[i], - (0 < a[i] <= 10). 思路: 先求出数组b[]中所有数的最小公倍数lcm,再求解出该一元线性同余方程组在lcm范围内的解为a,题目要 求解x是小于等于N的正整数,则

POJ2891 Strange Way to Express Integers【一元线性同余方程组】

题目链接: http://poj.org/problem?id=2891 题目大意: 选择k个不同的正整数a1.a2.-.ak,对于某个整数m分别对ai求余对应整数ri,如果 适当选择a1.a2.-.ak,那么整数m可由整数对组合(ai,ri)唯一确定. 若已知a1.a2.-.ak以及m,很容易确定所有的整数对(ai,ri),但是题目是已知a1. a2.-.ak以及所有的整数对(ai,ri),求出对应的非负整数m的值. 思路: 题目可以转换为给定一系列的一元线性方程 x ≡ r1( mod a1

POJ 2115C Looooops[一元线性同余方程]

一元线性同余方程 定义: $a$,$b$是整数,$m$是正整数,形如 $ax\equiv b\,(mod\, m)$ 且$x$是未知数的同余式称作一元线性同余方程. 对于方程$ax\equiv b\,(mod\, m)$, 可以把它写成二元一次不定式$ax+my=b$.要想方程有解,必须满足$(a,m)\mid d$. 这时利用扩展欧几里得求出$ax+my=(a,m)$ 的一个特解,在乘上$b/(a,m)$就是我们所要的一个特解. 利用公式: $ax_0+my_0=d=ax+my\Rightar

HDU3579:Hello Kiki(解一元线性同余方程组)

题目:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3579 题目解析:求一元线性同余方程组的最小解X,需要注意的是如果X等于0,需要加上方程组通解的整数区间lcm(a1,a2,a3,...an). 别的就没什么注意的了. #include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <algorithm> #include <math.h&

HDU3579 Hello Kiki【一元线性同余方程组】

题目链接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3579 题目大意: Kiki有X个硬币,她用不同的方式数了N次,每次她把硬币分成大小相等的组,记录每次一组硬币 的个数Mi和数完最后剩余的硬币数Ai.那么问题来了:总共有多少枚硬币? 思路: 典型的一元线性同余方程组X = Ai(mod Mi)求解.题目要求输出最小正整数解,则如果求得同余 方程组的解为0,那么答案就是所有Mi的最小公倍数. AC代码: #include<iostream> #in