蓝桥杯 历届试题 8.买不到的数目

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/*问题描述
小明开了一家糖果店。他别出心裁:把水果糖包成4颗一包和7颗一包的两种。糖果不能拆包卖。
小朋友来买糖的时候,他就用这两种包装来组合。当然有些糖果数目是无法组合出来的,比如要买 10 颗糖。
你可以用计算机测试一下,在这种包装情况下,最大不能买到的数量是17。大于17的任何数字都可以用4和7组合出来。
本题的要求就是在已知两个包装的数量时,求最大不能组合出的数字。
输入格式
两个正整数,表示每种包装中糖的颗数(都不多于1000)
输出格式
一个正整数,表示最大不能买到的糖数
样例输入1
4 7
样例输出1
17
样例输入2
3 5
样例输出2
7*/
思路:
     首先定义一个大数组,数组的长度取为两个数的最小公倍数  初始化(默认初始化为0)
     对数组的元素开始往前处理 将所有n和m能表示出的数 标记为1
     从最后一个元素开始判断,遇到的第一个值为0的元素即不能表示的最大数

    为什么数组的上界不能超过最小公倍数? 

        参考大神的思路:点击打开链接


import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scan=new Scanner(System.in);
int n=scan.nextInt();
int m=scan.nextInt();
scan.close();
int k=lcm(n,m);
int [] a=new int [k];
for (int i=0;i<n*m;i++)//从0开始的意思是,可能不取n只取m,比如7  
    {  
    for (int j=0;j<n*m;j++)//可能不取m只取n,比如4  
     {  
        if (i*n+j*m>=k) //不能超出数组的范围  
        break;  
        a[i*n+j*m]=1;  
     }  
    }  
    for (int i=n*m-1;i>=0;i--)  
    {  
        if (a[i]==0)//从后往前第一个设为0的数组下标  
        {  
            System.out.println(i);
            break;  
    }  
  
    }  
}
static int gcd(int m,int n){//最大公约数
if(n==0) return m;
return gcd(n,m%n);
}
static int lcm(int m,int n){//最小公倍数
return m*n/gcd(m,n);
}

}

还看到一种逆天的解法:

import java.util.Scanner;  
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Scanner sc = new Scanner(System.in);  
        int a = sc.nextInt();  
        int b = sc.nextInt();  
        System.out.println(a*b-a-b);  
    }  

自然数a,b互质,则不能表示成ax+by(x,y为非负整数)的最大整数是ab-a-b.

证明:

a或者b是1的情况下容易证明.
以下情况都是a>1且b>1的情况.
首先证明ab-a-b不能表示成ax+by
假设ab-a-b=ax+by,那么ab=am+bn (m,n都大于等于1)
左边是a的倍数,右边am是a的倍数,那么要求bn也要是a的倍数
b不是a的倍数,只能要求n是a的倍数,这样的话,bn=bn'a>=ba
那么am=ab-bn所以am1矛盾.
接着证明ab-a-b+i能表示成ax+by(i>0)
因为ab互质,最大公约数就是1,根据辗转相减的方法知ma+nb=1,
不妨假设m>0,n1(m=0意味着nb=1不可能的),所以ab-a-b+i(ma+nb)=(im-1)a+(a+in-1)b
im-1>0,现在只要证明a+in-1>=0,因为ima+inb=i
如果,|in|>ja其中j>0,那么ima=i+|in|b>jab,所以im>jb
所以ima+inb=(im-jb)a-(|in|-ja)b=i,说明|in|>ja时,我们就能调整im,in使得|in|

 

很显然,题目中没有说明两个数字是互质,如果是2和4 ,通过程序得出的结果是2。

这个结果显然是错误的。但是很明显oj并没有设置这样的数。。。

补:

题目中给出a个b,

1、我假装大家都知道贝祖等式:ax+by = gcd(a,b)。证明略。我们可以求出这个特解,然后求出ax+by = c的通解。

2、这里,题目要求的是有负整数解时(x,y中有负数)c最大是多少。

3、ax+by = c要有解时,则当 gcd(a,b)|c  (c%gcd(a,b) == 0)时,该方程才有解。明显,当gcd(a,b) 不为1时,方程无解的情况是无穷多个的,因此不存在最大不能组合的数。

4、我们总能求出x和y的一个特解,即把贝祖等式求解后的x和y,但是x和y的解可以是负数解。

5、显然这里x和y不能为负数,因此,该题目的问题得以有解答。求最大不能组合的数。

6、这里又有一条定理:当gcd(a,b) == 1 时(a和b互质),当c>a*b-a-b时,方程ax+by = c有非负解。所以最大不能组合出的数目就是 a*b-a-b 。这里假设大家都知道这条定理,当然不知道也没关系,至少现在你知道了,可以自己试着证明一下,参考上面证明过程。

以上这种逆天的解法来自大神: 点击打开链接

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