问题链接
两只青蛙要见一面。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。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。,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。
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:
假设跳了 t 次碰面了,那么 A(每次跳m) B(每次跳n)青蛙初始离原点距离分别是 x y, t次后
A :(x + m t)
B: (y + n t)
则:(x + m t) - (y + n t) = k*L (k是任意整数)。。
转换为: ( n - m ) * t + L * k = ( x - y)。。显然是要求解最小的正 t 。
观察,可转换为 a * x + b * y = n*gcd(a,b)。。(这个式子的变量与上面无关)
1.如果(x-y) != n*gcd(a,b) ,那么方程是没有解的。。
2.如果(x-y)% gcd(a , b) == 0 那么就用 ex_gcd 来求解 x ,
注意!!!!!
ex_gcd 求出的是特解,不一定是最佳解,还有可能是负数。
对于 x 是负数的情况,a * x + b * y = n*gcd(a,b)。。,,
试想,对于一组解 x y 那么 每一组(x+nb)和 (y-na)都是解。。。。
while(x < 0)
x += b;
不过还有一个问题,就是当 x > 0 时,怎么判断是不是优解,????
AC代码并没有这个判断。。所以我觉得有BUG。
先记录下来,
#include <iostream>
using namespace std;
typedef long long LL;
void exgcd(LL a,LL b,LL &x,LL &y)
{
if( b==0 )
{
x=1;
y=0;
return;
}
exgcd(b,a%b,x,y);
LL w=x;
x=y;
y=w-a/b*y;
return;
}
int gcd(LL a,LL b)
{
return b == 0 ? a: gcd(b,a%b);
}
// (n-m)* t + L * k = x-y // 跳了t次
// a * x + b * y = n*gcd(a,b)
int main()
{
LL x,y,m,n,L,a,b,c,g;
cin>>x>>y>>m>>n>>L;
a=n-m;
b=L;
c=x-y;
g=gcd(a,b);
if(c%g!=0)
cout<<"Impossible"<<endl;
else
{
exgcd(a,b,x,y);
x=c*x;
while(x<0) //保证是刚刚大于零的那个最小x
x+=b;
cout<<x<<endl;
}
return 0;
}