POJ 1061 青蛙的约会 (扩展欧几里德)
两只青蛙在网上相识了,它们聊得很开心,于是觉得很有必要见一面。它们很高兴地发现它们住在同一条纬度线上,于是它们约定各自朝西跳,直到碰面为止。可是它们出发之前忘记了一件很重要的事情,既没有问清楚对方的特征,也没有约定见面的具体位置。不过青蛙们都是很乐观的,它们觉得只要一直朝着某个方向跳下去,总能碰到对方的。但是除非这两只青蛙在同一时间跳到同一点上,不然是永远都不可能碰面的。为了帮助这两只乐观的青蛙,你被要求写一个程序来判断这两只青蛙是否能够碰面,会在什么时候碰面。
我们把这两只青蛙分别叫做青蛙A和青蛙B,并且规定纬度线上东经0度处为原点,由东往西为正方向,单位长度1米,这样我们就得到了一条首尾相接的数轴。设青蛙A的出发点坐标是x,青蛙B的出发点坐标是y。青蛙A一次能跳m米,青蛙B一次能跳n米,两只青蛙跳一次所花费的时间相同。纬度线总长L米。现在要你求出它们跳了几次以后才会碰面。
我们把这两只青蛙分别叫做青蛙A和青蛙B,并且规定纬度线上东经0度处为原点,由东往西为正方向,单位长度1米,这样我们就得到了一条首尾相接的数轴。设青蛙A的出发点坐标是x,青蛙B的出发点坐标是y。青蛙A一次能跳m米,青蛙B一次能跳n米,两只青蛙跳一次所花费的时间相同。纬度线总长L米。现在要你求出它们跳了几次以后才会碰面。
Input
输入只包括一行5个整数x,y,m,n,L,其中x≠y < 2000000000,0 < m、n < 2000000000,0 < L < 2100000000。
Output
输出碰面所需要的跳跃次数,如果永远不可能碰面则输出一行"Impossible"
Sample Input
1 2 3 4 5
Sample Output
4
分析:
如果它们能够碰面的话,那么可以列出等式
x+m*k(第一只青蛙到的位置)=y+n*k+L*r(第二只青蛙到的位置)(k,r为对应的整数参数)
形式变化为 (m-n)*k-L*r=y-x;(其中只有k和r为未知量)
就转化为了求未知量的解,然后用扩展欧几里德,判断(y-x)%gcd是否为0,如果为0,则有解
,扩展欧几里德就得到一组特解,然后用通解公式,得出题目需要的最小正整数解
代码如下
#include <cstdio> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long LL; 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=x; x=y; y=t-a/b*y; return r; } int main() { LL a,b,m,n,L,gc,x,y; while(cin>>a>>b>>m>>n>>L) { gc=exgcd(m-n,-L,x,y); if((b-a)%gc!=0) puts("Impossible"); else { LL h=(-L/gc); if(h<0) h=-h; x=((x*(b-a)/gc)%h+h)%(h); cout<<x<<endl; } } return 0; }