题解 数列 及exgcd总结

传送门

自闭了……考场上exgcd打错然后对着屏幕自闭了一个小时不知道它为什么解得不对

开始恶补：

对于方程 \(a*x+b*y=c\) ，就等价于 \(a*x \equiv c\pmod{b}\)

首先它有解的条件是 \(c \mid gcd(a, b)\)

然后exgcd可以用来求一组 \(x, y\) 满足 \(a*x+b*y=gcd(a, b)\)

所以把解出来的 \(x, y\) 除gcd再乘上c就可以得到一组解

然后在 \(gcd(a, b)=1\) 的条件下解集为 \((a+k*b, b+k*a)\)

特别注意这里的 \(gcd(a, b)=1\) ，我被这玩意坑了半天

对应到这道题里，要求的就是 \(min\{abs(x)+abs(y)\}\)

按 \(x, y\) 的正负分情况讨论，让 \(abs(x-k*b)+abs(y+k*a)\) 尽量变小

具体来说，当 \(x \geqslant 0, y \geqslant 0\) 时，考虑 \(a, b\) 的大小关系

可以发现要让大的那个系数为负，比较 \(x\) 是最小的那个正数和是最大的那个负数的大小

其它情况类似

Code:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define INF 0x3f3f3f3f
#define N 100010
#define ll long long
//#define int long long 

char buf[1<<21], *p1=buf, *p2=buf;
#define getchar() (p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf, 1, 1<<21, stdin)), p1==p2?EOF:*p1++)
inline int read() {
	int ans=0, f=1; char c=getchar();
	while (!isdigit(c)) {if (c=='-') f=-f; c=getchar();}
	while (isdigit(c)) {ans=(ans<<3)+(ans<<1)+(c^48); c=getchar();}
	return ans*f;
}

int n; ll a, b;
ll x[N], ans;

ll exgcd(ll a, ll b, ll& x, ll& y) {
	if (!b) {x=1, y=0; return a;}
	ll g=exgcd(b, a%b, y, x);
	y-=(a/b)*x;
	return g;
}

signed main()
{
	n=read(); a=read(); b=read();
	if (a>b) swap(a, b);
	ll x1, y1;
	ll g=exgcd(a, b, x1, y1);
	a/=g, b/=g;
	//cout<<"xy: "<<x1<<' '<<y1<<endl;
	for (int i=1; i<=n; ++i) x[i]=read();
	for (int i=1; i<=n; ++i) {
		//cout<<i<<": "<<endl;
		if (x[i]%g) {puts("-1"); return 0;}
		ll x2=x[i]*x1/g, y2=x[i]*y1/g, k=llabs(x2/b);
		//cout<<"xyk: "<<x2<<' '<<y2<<' '<<k<<endl;
		if (x2>=0 && y2>=0) ans+=min(llabs(x2-k*b)+llabs(y2+k*a), llabs(x2-(k+1)*b)+llabs(y2+(k+1)*a));
		else if (x2<=0 && y2>=0) ans+=min(llabs(x2+k*b)+llabs(y2-k*a), llabs(x2+(k+1)*b)+llabs(y2-(k+1)*a));
		else if (x2>=0 && y2<=0) ans+=min(llabs(x2-k*b)+llabs(y2+k*a), llabs(x2-(k+1)*b)+llabs(y2+(k+1)*a));
		else puts("error");
	}
	printf("%lld\n", ans);

	return 0;
}