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POJ1061 青蛙的约会 __一维世界的爱情

  由于今天上午在做数论知识的笔记,发现那时候赵老师讲的线性丢番图(求ax+by=c的特解)部分完全搞不懂,后来网上查了一下才发现这个公式就是求同余方程,所用方法就是扩展欧几里得算法。正好红皮书上有这么一个模板,直接敲了下来然后稍作修改。后来发现POJ上的1061题就是这样一个类型,用了三个小时,荒废无数精力才AC。毕竟无聊,写个题解记录一下。


  
 
题目描述:

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。


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。

 

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

 



题目分析:
设时间为t,则两个青蛙的位置分别为(x+mt)mod L、(y+nt) mod L,相遇即是(x+mt)%L=(y+nt)%L,即(m-n)*t+k*L=y-x。
OK,现在已经符合ax+by=c的方程了,设a=m-n,b=L,c=y-x,然后套用模板求出特解t的值,注意t>0,所以要用通解公式得出最小正整数(为啥刚开始我就没想到这一点呢)。最后注意用long long~

 

#include <iostream>#include <iomanip>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <algorithm>#include <functional>#include <vector>#include <cmath>#include <string>#include <stack>  #include <queue>using namespace std;  long long extend_gcd(long long a,long long b,long long &x,long long &y){    if(b==0){        x=1;y=0;        return a;    }else{        long long r=extend_gcd(b,a%b,y,x);        y-=x*(a/b);        return r;    }    }int main(){    long long x,y,m,n,L;    long long a,b,c,gcd;    while(scanf("%lld %lld %lld %lld %lld",&x,&y,&m,&n,&L)!=EOF)    {    a=m-n;        b=L;        c=y-x;        if(a<0)        {    a=-a;            c=-c;        }        gcd=extend_gcd(a,b,x,y);        if(c%gcd!=0)                cout<<"Impossible"<<endl;        else{                x=x*c/gcd;            int t=b/gcd;            if(x>=0)                x=x%t;            else                x=x%t+t;            cout<<x<<endl;        }    }    return 0;} 

 

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