【IDDFS】——诶及分数——模板

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cassert>
using namespace std;

int a, b, maxd;
typedef long long LL;

LL gcd(LL a, LL b)
{
    return b == 0 ? a : gcd(b, a%b);
}

// 返回满足1/c <= a/b的最大1/c
//dfs开始的地方
inline int get_first(LL a, LL b)
{
    return b/a+1;
}

const int maxn = 100 + 5;

LL v[maxn], ans[maxn];//v为dfs时的中间存储
// 如果当前解v比目前最优解ans更优，更新ans

bool better(int d)  //前d个，这时d只能是maxd，
{
    for(int i = d; i >= 0; i--) if(v[i] != ans[i])
        {
            return ans[i] == -1 || v[i] < ans[i];//没被访问过，或者是当前序列更优
        }
    return false;
}

// 当前深度为d，分母(注意是分母)不能小于from，分数之和恰好为aa/bb
bool dfs(int d, int from, LL aa, LL bb)
{
    if(d == maxd)
    {
        if(bb % aa) return false; // aa/bb必须是埃及分数（任何数mod1都等于0，可以起到一部分剪枝的作用）
        v[d] = bb/aa;
        if(better(d)) 
            memcpy(ans, v, sizeof(LL)*(d+1));
        return true;
    }

    bool ok = false;//最后一层没找到解，可向上返回
    //from = max(from, get_first(aa, bb)); // 枚举的起点( 越大，取倒之后就越小）

    for(int i = from; ; i++)  //进行枚举
    {
        // 剪枝：如果剩下的maxd+1-d个分数全部都是1/i，加起来仍然不超过aa/bb，则无解
        if(bb * (maxd+1-d) <= i * aa) break;//从第0层开始算的，总共有maxn+1个

        v[d] = i;// 计算aa/bb - 1/i，设结果为a2/b2
        LL b2 = bb*i;
        LL a2 = aa*i - bb;
        LL g = gcd(a2, b2); // 以便约分
        
         if(dfs(d+1 , get_first(a2/g, b2/g) ,  a2/g ,  b2/g))
            ok = true;
    }

    return ok;//注意这些返回条件
}

int main()
{
    int kase = 0;
    
    while(cin >> a >> b)
    {
        int ok = 0;
        for(maxd = 1; ; maxd++)  //从小到大，枚举深度上限
        {
            memset(ans, -1, sizeof(ans));
            if(dfs(0, get_first(a, b ), a, b))
            {
                ok = 1;//找到解了
                break;
            }
        }
        
        cout << "Case " << ++kase << ": ";
        if(ok)
        {
            cout << a << "/" << b << "=";
            for(int i = 0; i < maxd; i++) cout << "1/" << ans[i] << "+";
            cout << "1/" << ans[maxd] << "\n";
        }
        else cout << "No solution.\n";
    }
    return 0;
}