Nefu 84 五指山【拓展欧几里得】入门

本文通过一个有趣的故事背景介绍了一个数学问题,即如何计算孙悟空在特定条件下到达目的地所需的最小筋斗云次数。文章提供了解题思路及AC代码实现。

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五指山

Problem:84
Time Limit:1000ms
Memory Limit:65536K

Description

西游记中孙吾空大闹天宫,如来佛祖前来降伏他,说道:“我与你打个赌赛;你若有本事,一筋斗打出我这右手掌中,算你赢,再不用动刀兵苦争战,就请玉帝到西方居住,把天宫让你;若不能打出手掌,你还下界为妖,再修几劫,却来争吵。”
那大圣闻言,暗笑道:“这如来十分好呆!我老孙一筋斗去十万八千里。他那手掌,方圆不满一尺,如何跳不出去?”急发声道:“既如此说,你可做得主张?”佛祖道:“做得!做得!”伸开右手,却似个荷叶大小。那大圣收了如意棒,抖擞神威,将身一纵,站在佛祖手心里,却道声:“我出去也!”你看他一路云光,无影无形去了。大圣行时,忽见有五根肉红柱子,撑着一股青气。他道:“此间乃尽头路了。这番回去,如来作证,灵霄殿定是我坐也。”翻转筋斗云,径回本处,站在如来掌:“我已去,今来了。你教玉帝让天宫与我。”
如来骂道:“你正好不曾离了我掌哩!”大圣道:“你是不知。我去到天尽头,见五根肉红柱,撑着一股青气,我留个记在那里,你敢和我同去看么?”如来道:“不消去,你只自低头看看。”那大圣睁圆火眼金睛,低头看时,原来佛祖右手中指写着“齐天大圣,到此一游。”大圣大吃了一惊道:“有这等事!有这等事!我将此字写在撑天柱子上,如何却在他手指上?莫非有个未卜先知的法术?我决不信!不信!等我再去来!”
好大圣,急纵身又要跳出,被佛祖翻掌一扑,把这猴王推出西天门外,将五指化作金、木、水、火、土五座联山,唤名“五行山”,轻轻的把他压住。
    我们假设佛祖的手掌是一个圆圈(所以任凭大圣一个筋斗云十万八千里也是飞不出其手掌心),圆圈的长为n,逆时针记为:0,1,2,…,n-1,而大圣每次飞的距离为d.现在大圣所在的位置记为x,而大圣想去的地方在y。现在要你告诉大圣至少要多少筋斗云才能到达目的地。

Input

有多组测试数据。
第一行是一个正整数T,表示测试数据的组数。
每组测试数据包括一行,四个非负整数,n(2 < n < 10^9),表示如来手掌圆圈的长度;d(0 < d < n),筋斗所能飞的距离;x(0 <= x < n),大圣的初始位置;y(0 <= y < n),大圣想去的地方。
   注意孙悟空的筋斗云只沿着逆时针方向翻。

Output

对于每组测试数据,输出一行,给出大圣最少要翻多少个筋斗云才能到达目的地。如果无论翻多少个筋斗云也不能到达,输出“Impossible”.

Sample Input

2
3 2 0 2
3 2 0 1

Sample Output

1
2

思路:


我们可以根据题意来列出等式:Dx+Ny=E-S;

我们只要求出X即可。


注意如果x为负的时候,结果需要对N进行取模,然而这里N一定要是N/gcd(D,N)才行,因为要按照倍数增长。


Ac代码:

#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<string.h>
using namespace std;
#define ll long long int
ll x,y;
ll n,d,s,e;
ll ex_gcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y)
{
    if(b==0)
    {
        x=1;
        y=0;
        return a;
    }
    ll ans=ex_gcd(b,a%b,x,y);
    ll tmp=x;
    x=y;
    y=tmp-a/b*y;
    return ans;
}
int main()
{
    int t;
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%lld%lld%lld%lld",&n,&d,&s,&e);
        ll gc=ex_gcd(d,n,x,y);
        ll dis=e-s;
        if(dis%gc!=0)
        {
            printf("Impossible\n");
            continue;
        }
        else
        {
            n/=gc;
            if(n<0)n=-n;
            dis/=gc;
            ll ans=x*dis;
            ans=(ans%n+n)%n;
            printf("%lld\n",ans);
        }
    }
}











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