poj1061-青蛙的约会(扩展欧几里德算法)

一,题意:

   两个青蛙在赤道上跳跃,走环路。起始位置分别为x,y。
   每次跳跃距离分别为m,n。赤道长度为L。两青蛙跳跃方向与次数相同的情况下,
   问两青蛙是否有方法跳跃到同一点。输出最少跳跃次数。
二,思路:
  本题用到扩展欧几里德算法求二元一次不定式方程(ax+by=c)。
  1,化简方程,然后求解 ax+by = gcd(a,b);
  2,求解 ax+by = c;
  3,求出最小非负整数解x1
三,步骤: 
  1,设青蛙跳了s步。
   则有方程 (x + m*s) - (y + n*s) = l*k  -->  (n - m)*s + l*k = x - y
   令 a = n - m , b = l , x' = s , y' = k , c = x - y ; d = gcd(a,b);
   所以方程化为 a*x' + b*y' = c ;
  2,先利用扩展欧几里德算法求解方程 a*x' + b*y' = gcd(a,b);
  3,利用方程 a*x' + b*y' = gcd(a,b) 的解 x0 以及公式 x = x0*c/d 求出 a*x' + b*y' = c 的解 x1 ; 前提是:d|c  ( c 能被 d 整除 );
  4,利用周期性变化求最小的非负整数解 公式: x1 = ( x1%(b/d) + (b/d) ) % (b/d);
   若方程的a*x' + b*y' = c的一组整数解为(x1,y1),则它的任意整数解为 ( x1 + k* ( b/d ) , y1 - k*( a/d ) )  ( k 取任意整数 ) , T = b/d 就为 x1 增长的周期
    i,若x1为负值,取最大的非正值:x1 = x1 % T ;若x1为正值,以下两步无影响。
    ii,取正, x1 = x1 + T ;

    iii, 防止 i中的x1=0 即 ii中的x1 = T ,那么 x1 = x1 % T ;

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std ;
 3 
 4 //扩展欧几里德算法 : 用来求解  a*x+b*y=gcd(a,b) 方程x,y可能的值 
 5 void exgcd(long long a,long long b,long long& d,long long& x,long long& y){  //int& a  表示传入a的地址
 6     if(!b){d=a;x=1;y=0;}                   // d用来存储gcd(a,b)的值 
 7     else {exgcd(b,a%b,d,y,x);y-=x*(a/b);}
 8 }
 9 
10 int main(){
11     long long minx,x,y,m,n,l,d,x1,y1,T;
12     cin>>x>>y>>m>>n>>l;
13     exgcd(n-m,l,d,x1,y1);  //(n-m)*s+l*k = gcd(n-m,l) ==> x1=s y1=k; 
14     if((x-y)%d!=0) cout<<"Impossible\n";  //方程有解的条件是:x-y 能被 gcd(n-m,l) 整除 
15     else{
16         x1=x1*((x-y)/d);   //思路2中方程 a*x1 + b*y1 = c 的解 x1 ; 
17         T=l/d;           //x的增长周期 T 
18            x1=(x1%T+T)%T;//求出最小非负整数解
19         cout<<x1<<endl;
20     }
21     return 0;
22 }
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posted @ 2015-09-21 21:01  My_Sunshine  阅读(313)  评论(0编辑  收藏  举报