P1164曹冲养猪
描述
自从曹冲搞定了大象以后,曹操就开始捉摸让儿子干些事业,于是派他到中原养猪场养猪,可是曹冲满不高兴,于是在工作中马马虎虎,有一次曹操想知道母猪的数量,于是曹冲想狠狠耍曹操一把。举个例子,假如有16头母猪,如果建了3个猪圈,剩下1头猪就没有地方安家了。如果建造了5个猪圈,但是仍然有1头猪没有地方去,然后如果建造了7个猪圈,还有2头没有地方去。你作为曹总的私人秘书理所当然要将准确的猪数报给曹总,你该怎么办?
格式
输入格式
第一行包含一个整数n (n <= 10) – 建立猪圈的次数,解下来n行,每行两个整数ai, bi( bi <= ai <= 1000), 表示建立了ai个猪圈,有bi头猪没有去处。你可以假定ai,aj互质.
输出格式
输出包含一个正整数,即为曹冲至少养母猪的数目。
样例1
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3 3 1 5 1 7 2
样例输出1[复制]
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题目大意:
找出最小的x使得x%m[0]=r[0],x%m[1]=r[1]....
解题思路:
中国剩余定理(又称孙子定理)是用来求解如下方程组的:
x % m[0] = r[0]
x % m[1] = r[1]
x % m[2] = r[2]
x % m[3] = r[3]
......
(求解的条件是m数组两两互质)
然后我们设M=m[0]*m[1]*m[2]*......*m[n],因为m数组两两互质,所以M/m[i]与m[i]的最大公约数为1,即gcd(M/m[i],m[i])=1。
所以我们要先找到一个数v使得:
(M/m[i]) * v % m[i] = 1
(M/m[i]) * v = 1 (mod m[i])……………………①
由于题目规定,模m[i]的结果不是1,而是r[i]
所以等式两边要同时乘上r[i],得:
(M/m[i]) * v * r[i]= r[i] (mod m[i])
那么这个(M/m[i]) * v * r[i]就是最终答案x的一部分。
求(M/m[i]) * v * r[i],我们只需要求v即可。那么我们如何求得v呢?
观察①式,发现我们只需要求满足
(M/m[i]) * v + m[i] * t = 1……………………②
的v值即可(其中t为任意整数)。
观察②式,发现其实②式就是(M/m[i]) * v + m[i] * t = gcd(M/m[i],m[i]),所以运用拓展欧几里得即可求出v。
参考代码:
#include<map> #include<stack> #include<queue> #include<cmath> #include<vector> #include<cctype> #include<cstdio> #include<cstring> #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const double eps=1e-10; const int INF=0x3f3f3f3f; const int MOD=1e9+7; const int MAXN=50; typedef long long LL; int n,m[MAXN],r[MAXN]; LL exgcd(LL a,LL b,LL& x,LL& y) { if(b==0) { x=1; y=0; return a; } LL r=exgcd(b,a%b,x,y); LL t=y; y=x-a/b*y; x=t; return r; } LL china(int* m,int* r,int n) { LL M=1,re=0,x,y; for(int i=0;i<n;i++) M*=m[i]; for(int i=0;i<n;i++) { LL w=M/m[i]; exgcd(w,m[i],x,y); re=(re+x*w*r[i])%M; } return (re+M)%M; } int main() { scanf("%d",&n); for(int i=0; i<n; i++) scanf("%d%d",&m[i],&r[i]); printf("%lld\n",china(m,r,n)); return 0; }
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