青蛙的约会
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 |
#include <cstdio>
#include <cmath>
/**************************************************************
*
* let a = mm - nn
* c = yy - xx
* b = L
* to solve:
* a * x + b * y = c
* let d = gcd (a, b)
* if (c % d != 0) then
* no solution
* else
* a / d * x + b / d * y = c / d
* let a / d * x0 + b / d * y0 = 1
* (use 'Extended Euclid Function' to get x0 and y0)
* compare above two equations, we get:
* x = x0 * c / d
* y = y0 * c / d
* let's solve
* x0 * c / d + i * b / d >= 0
* we get the minimal of 'i', let's denote it 'lo'
* we want to minimize 'x0 * c / d + i * b / d', so, subsitute 'i' with 'lo'
*
**************************************************************/
long long ExEuclid (long long a, long long b, long long &x, long long &y) {
if (b == 0) {
x = 1;
y = 0;
return a;
}
long long d = ExEuclid (b, a % b, y, x);
y -= a / b * x;
return d;
}
long long GCD (long long a, long long b) {
if (b == 0) {
return a;
}
return GCD (b, a % b);
}
int main () {
long long mm, nn, xx, yy, L;
while (scanf ("%lld%lld%lld%lld%lld\n", &xx, &yy, &mm, &nn, &L) == 5) {
long long a = mm - nn;
long long c = yy - xx;
if (a < 0) {
a = -a;
c = -c;
}
long long b = L;
long long d = GCD (a, b);
if (c % d != 0) {
printf ("Impossible\n");
continue;
}
long long x0, y0;
ExEuclid (a / d, b / d, x0, y0);
long long lo = llrint (ceil (1.0 * -x0 * c / b));
#ifdef _DEBUG
printf ("x0 = %lld, y0 = %lld, d = %lld, lo = %lld\n", x0, y0, d, lo);
#endif
printf ("%lld\n", x0 * c / d + lo * b / d);
}
return 0;
}