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。
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次以后,青蛙1的坐标便是x+m*T,青蛙2的坐标为y+n*T。它们能够相遇的情况为(x+m*T)-(y+n*T)==P*L,其中P为某一个整数,变形一下
得到(n-m)*T+P*L==x-y 我们设a=(n-m),b=L,c=x-y,T=x,P=y.于是便得到ax+by==c。激动啊,这不就是上面一样的式子吗~
直接套用扩展欧几里得函数,得到一组解x,y。由于问题是问最少跳多少次,于是只有x是我们需要的信息。那么再想,x是最小的吗?
答案是可能不是!那么如何得到最小解呢? 我们考虑x的所有解的式子: x=x0+b/d*t。x0是我们刚刚求到的,很显然右边是有个单调函数,当t为某一个与x正负性质相反的数时,可以得到最小的x。 令x的正负性质为正,那么x=x0-b/d*t1 (t1==-t)。令x==0,那么t=x0*d/b,最小的x等于x0减去t*b/d。这里得到的x可能是负数,如果是负数,我们再为它加上一个b/d即是所求答案了!
这个题还有一点要注意的是,数据范围,long long啊
<pre class="html" name="code">#include <iostream> using namespace std; long long x,y; long long exgcd(long long a,long long b) { long long t,d; if(b==0) { x=1; y=0; return a; } d=exgcd(b,a%b); t=x; x=y; y=t-(a/b)*y; return d; } int main() { long long m,n,X,Y,l,a,b,c,tmp; while(cin>>X>>Y>>m>>n>>l) { a=n-m; b=l; c=X-Y; tmp=exgcd(a,b); if(c%tmp!=0) { cout<<"Impossible"<<endl; continue; } x=x*(c/tmp); y=y*(c/tmp); long long k=x*tmp/b;//求最小值,利用(整数除法取整) k=x-k*b/tmp; if(k<0) k=k+b/tmp; cout <<k<< endl; } return 0; }