本题知识求一个最小的解。
首先我们易得所有变量满足 x+mt=y+nt(mod l)
转化mt-nt=y-x(mod l)
再转发得(m-n)t=y-x(mod l)
这是一个线性模方程的形式,这里已经可以求解了。 当 (y-x) % GCD(l,(m-n)*t)!=0时无解
原理:用扩展欧几里得求得
ax0=b(mod m)->
ax0=b-my0->
ax0+my0=b 将问题转化成了不定方程求解。
观察 ax+by=gcd(a,b)=d;
求解 ax0+by0=b
在ax0+by0=b左右两边同时乘以 d/b
我们可以得到
ax0*d/b+by0*d/b=b
x=x0*d/b -> x0=x*b/d
y=y0*d/b -> y0=y*b/d
x,y用扩展欧几里得求出
模方程有b个解,每个解之间相差b/d
扩展欧几里得推荐一个博客 和一篇文档
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青蛙的约会
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Description
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。
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
Source
浙江
/*************************************************************
x+mt=y+nt(mod l)
mt-nt=y-x(mod l)
(m-n)t=y-x(mod l) // 模线性方程
原理:用扩展欧几里得求得
ax0=b(mod m)->
ax0=b-my0->
ax0+my0=b 将问题转化成了不定方程求解。
观察 ax+by=gcd(a,b)=d;
求解 ax0+by0=b
在ax0+by0=b左右两边同时乘以 d/b
我们可以得到
ax0*d/b+by0*d/b=b
x=x0*d/b -> x0=x*b/d
y=y0*d/b -> y0=y*b/d
x,y用扩展欧几里得求出
模方程有b个解,每个解之间相差b/d
*************************************************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long LL;
LL extend_gcd(LL a,LL b,LL &x,LL &y){
if(b==0){
x=1;y=0;
return a;
}else{
LL r=extend_gcd(b,a%b,y,x);
y-=x*(a/b);
return r;
}
}
bool fg;
LL line_mod_equation(LL a,LL b,LL n){
LL x,y;
LL d=extend_gcd(a,n,x,y);
//vector ans;
//ans.clear();
if(b%d!=0) {
fg=1;
return 0;
}
if(b%d==0){
x%=n;x+=n;x%=n;
return x*(b/d)%(n/d);
}
//return ans;
}
LL x,y,m,n,l;
LL ret;
int main(){
while(~scanf("%lld%lld%lld%lld%lld",&x,&y,&m,&n,&l)){
fg=0;
ret=line_mod_equation(m-n,y-x,l);
if(fg==1)
printf("Impossible
");
else
{
LL X=ret;
X=((X+l)%l+l)%l;
printf("%lld
",X);
}
}
return 0;
}