51Nod-集合计数(拓展欧几里得+中国剩余定理)

本文探讨了一种特定的集合计数问题,即在一系列固定集合中寻找满足特定数学条件的集合数量。通过数学分析和编程实现,给出了有效的解决方法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >


基准时间限制:1  秒 空间限制:131072  KB 分值:  20   难度:3级算法题
 收藏
 关注

给出N个固定集合{1,N},{2,N-1},{3,N-2},...,{N-1,2},{N,1}.求出有多少个集合满足:第一个元素是A的倍数且第二个元素是B的倍数。

提示:

对于第二组测试数据,集合分别是:{1,10},{2,9},{3,8},{4,7},{5,6},{6,5},{7,4},{8,3},{9,2},{10,1}.满足条件的是第2个和第8个。


Input
第1行:1个整数T(1<=T<=50000),表示有多少组测试数据。
第2 - T+1行:每行三个整数N,A,B(1<=N,A,B<=2147483647)
Output
对于每组测试数据输出一个数表示满足条件的集合的数量,占一行。
Input示例
2
5 2 4
10 2 3
Output示例
1
2
System Message   (题目提供者)
题目考点很容易看出,就是求解ax+by=n+1中解的个数
这里不能完全明白的地方是为什么除以LCM便是剩下可能的情况(巨巨们说是中国剩余定理)
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<string>
#include<queue>
#include<vector>
#include<stack>
#include<math.h>
#include<map>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define maxn 1000005
#define Mod 1000000007
const int inf=1e10;
ll gcd(ll x,ll y)
{
	if(y==0)return x;
	return gcd(y,x%y);
}
void ex_gcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y)
{
	if(b==0)
	{
		x=1;
		y=0;
		return;
	}
	ll x1,y1;
	ex_gcd(b,a%b,x1,y1);
	x=y1;
	y=x1-a/b*y1;
}
int  main()
{
	ll n,a,b,i,j,T;
	scanf("%lld",&T);
	while(T--)
	{
		ll x,y;
		scanf("%lld%lld%lld",&n,&a,&b);
		n++;
		ll temp=gcd(a,b),LCM=a/temp*b;
		if(n%temp)
		{
			printf("0\n");
			continue;
		}
		ll dn=n/temp;
		ll da=a/temp;
		ll db=b/temp;
		ex_gcd(da,db,x,y);
		x*=dn;
		x=(x%db+db)%db;//求最小的非负x的解
		if(x==0)
		x+=db;//保证x是整数 
		ll ans=n-1-x*a;
		//printf("%lld",a);
		if(ans<0)printf("0\n");
		else  printf("%lld\n",1+ans/LCM);
	}
}


### 关于51Nod 3100 上台阶问题的C++解法 #### 题目解析 该题目通常涉及斐波那契数列的应用。假设每次可以走一步或者两步,那么到达第 \( n \) 层台阶的方法总数等于到达第 \( n-1 \) 层和第 \( n-2 \) 层方法数之和。 此逻辑可以通过动态规划来解决,并且为了防止数值过大,需要对结果取模操作(如 \( \% 100003 \)[^1])。以下是基于上述思路的一个高效实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; long long f[100010]; int main() { int n; cin >> n; // 初始化前两项 f[0] = 1; // 到达第0层有1种方式(不移动) f[1] = 1; // 到达第1层只有1种方式 // 动态规划计算f[i] for (int i = 2; i <= n; ++i) { f[i] = (f[i - 1] + f[i - 2]) % MOD; } cout << f[n] << endl; return 0; } ``` 以上代码通过数组 `f` 存储每层台阶的结果,利用循环逐步填充至目标层数 \( n \),并最终输出结果。 --- #### 时间复杂度分析 由于仅需一次线性遍历即可完成所有状态转移,时间复杂度为 \( O(n) \)。空间复杂度同样为 \( O(n) \),但如果优化存储,则可进一步降低到 \( O(1) \): ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; int main() { int n; cin >> n; long long prev2 = 1, prev1 = 1, current; if (n == 0 || n == 1) { cout << 1 << endl; return 0; } for (int i = 2; i <= n; ++i) { current = (prev1 + prev2) % MOD; prev2 = prev1; prev1 = current; } cout << prev1 << endl; return 0; } ``` 在此版本中,只保留最近两个状态变量 (`prev1`, `prev2`) 来更新当前值,从而节省内存开销。 --- #### 输入输出说明 输入部分接受单个整数 \( n \),表示台阶数量;程序会返回从地面走到第 \( n \) 层的不同路径数目,结果经过指定模运算处理以适应大范围数据需求。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值