一、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"



二、题目分析

        这道题用到了扩展欧几里得算法解线性同余问题,小弟数论没怎么学。今天看到一篇精辟的题解,于是略作修改,引用之。原文请看http://blog.csdn.net/swordholy/article/details/4423543

根据题意可知,题目要求的是求(X + K * M)mod  L=(Y + K  *  N)mod  L这个模方程的k的最小整数解;跟据模的性质对这个方程变形得:K * ( M - N ) +  T * L=Y--X( T为引进的一整数);

令A= (M - N) ;  B = Y - X; 得:K * A + T * L =B       ( 0)

看到这个式子是不是感觉很眼熟,对,它就是扩展欧几里得法能解的标准方程A * X + B * Y= D 的标准形;唯一的不同是扩展欧几里得D 是前面两系数A,B的最大公约数;而(0)式中的B就不能保证了。

1、不过没关系,先用扩展欧几里得得出K * A + T *L=gac(A,L)  的一个解k0,t0;再观察两个式子:

K * A + T * L =B       ( 0)

K0 * A + T0 * L=D      (1)  (令D = gcd(A,L))

将(0)式两边都除以D,得:

K * (A / D)+   T * (L /D)=B/D

    因为D为A,B的最大公约数,所以A / D,L / D为整数,所以B / D必定为整数,否则方程无解;

将(1)式两边都乘以B / D 与( 0 )式比较:

K * A + T * L =B       ( 0)

K0 *( B / D) * A + T0 *( B / D)* L=B   (1)

得K = K0 * B / D;    T = T0 * B / D;

2、接下来就是由一个解扩展成一个解系:

( 1)除以D得:       K0 * (A / D ) + T0 * ( L / D)=1

因为(A / D )和( L / D)互质,将方程写成:

(K0 + U * ( L / D))  *  (A / D )  +  ( T0 +  V * (A / D ) )  *  ( L / D)=1;

只要U * ( L / D) * (A / D ) +  V * (A / D ) ) * ( L / D)=0成立就行;

所以K ,T 的解系可以写成 k = (K0 + U * ( L / D))  *  (B / D )  ,T=( T0 +  V * (A / D ) )  *  ( B / D)

接下来就是求k的最小整数解了;

因为K = (K0 mod (L / D) + (U + K0 / ( L / D) ) * ( L / D)) * (B / D);

所以Kmin=(K0 * (B / D)) mod (L / D);

3、 大功基本高成了,还差最后一步,那就是如何用扩展欧几里得解K  *  A + T * L=gac(A,L)

对A * X + T * L = D;

           递归调用时令A = B ; B = A % B;(辗转相除法,求最大公约数)

           将其变为形式(2) B  * X + A % B * Y = D;

                             变形:B  * X + A  * Y - (A / B) *  B  * Y = D;

再变:A * Y+ B ( X - A / B * Y)=D; (3)

与(2)式B  * X + A % B * Y = D;比较:

             得:

              当A = B ; B = A  % B时:X = Y ; Y = X - A / B * Y;调用过程中的X  , Y 就是对应的A , B 的解;当回到顶层时,A , B 就 是最初的A ,B,所以此时的X,Y就是所求解。

三、Java代码

import java.util.Scanner; 

public class Main { 

    static long x0, y0; 

    public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
long x = scan.nextInt();
long y = scan.nextInt();
long m = scan.nextInt();
long n = scan.nextInt();
long L = scan.nextInt();
if (x > y) {
long t = y;
y = x;
x = t;
t = n;
n = m;
m = t;
}
long a = Math.abs(m - n);
long b = L;
long c;
if (m > n) {
c = y - x;
} else {
c = x - y + L;
} long d = gcd(a , b);
if(c%d!=0){
System.out.println("Impossible");
}else{
long add1 = x0*c/d ;
long add2 = Math.abs(b/d);
while( add1 <0 ){
add1 += add2;
}
while(add1 - add2 >= 0){
add1 -= add2;
}
System.out.println(add1);
}
}
public static long gcd(long a, long b) {
long t, d;
if (b == 0) {
x0 = 1;
y0 = 0;
return a;
}
d = gcd(b, a % b);
t = x0;
x0 = y0;
y0 = t - a / b * y0;
return d;
}
}

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。

Poj 1061 青蛙的约会(扩展欧几里得解线性同余式)的更多相关文章

  1. poj 1061 青蛙的约会 (扩展欧几里得模板)

    青蛙的约会 Time Limit:1000MS     Memory Limit:10000KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u Submit Status ...

  2. POJ - 1061 青蛙的约会 扩展欧几里得 + (贝祖公式)最小正整数解

    题意: 青蛙 A 和 青蛙 B ,在同一纬度按照相同方向跳跃相同步数,A的起点为X ,每一步距离为m,B的起点为Y,每一步距离为 n,一圈的长度为L,求最小跳跃步数. 思路: 一开始按照追击问题来写, ...

  3. POJ 1061 青蛙的约会 扩展欧几里得

    扩展欧几里得模板套一下就A了,不过要注意刚好整除的时候,代码中有注释 #include <iostream> #include <cstdio> #include <cs ...

  4. poj 1061 青蛙的约会 拓展欧几里得模板

    // poj 1061 青蛙的约会 拓展欧几里得模板 // 注意进行exgcd时,保证a,b是正数,最后的答案如果是负数,要加上一个膜 #include <cstdio> #include ...

  5. POJ.1061 青蛙的约会 (拓展欧几里得)

    POJ.1061 青蛙的约会 (拓展欧几里得) 题意分析 我们设两只小青蛙每只都跳了X次,由于他们相遇,可以得出他们同余,则有: 代码总览 #include <iostream> #inc ...

  6. poj 1061 青蛙的约会+拓展欧几里得+题解

    青蛙的约会+拓展欧几里得+题解 纵有疾风起 题意 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 ...

  7. pku 1061 青蛙的约会 扩展欧几里得

    青蛙的约会Time Limit: 1000MS Memory Limit: 10000KTotal Submissions: 120482 Accepted: 25449Description 两只青 ...

  8. POJ 1061 青蛙的约会(欧几里得扩展)

    题意:已知青蛙1位置x,速度m,青蛙2位置y,速度n,纬线长度为l,求他们相遇时最少跳跃次数. 思路:设最小跳跃次数为k,则(x + k*m) - (y + k*n) = q*l:经过整理得到k*(n ...

  9. [poj1061]青蛙的约会<扩展欧几里得>

    题目链接:http://poj.org/problem?id=1061 其实欧几里得我一直都知道,只是扩展欧几里得有点蒙,所以写了一道扩展欧几里得裸题. 欧几里得算法就是辗转相除法,求两个数的最大公约 ...

随机推荐

  1. Chrome Native Messaging 与本地程序之间的通信

    最近项目上出现了web打印不稳定的问题,师父决定web调用本地打印程序,在查阅了相关资料和加了几个相关群咨询后得知新版的chrome不支持NNAPI了,最好用Native Messaging来处理,经 ...

  2. 京东android面试题(2018 顶级互联网公司面试题系列)

    以下来自于北京的一个兄弟的面试题 1.静态内部类和非静态内部类有什么区别  2.谈谈你对java多态的理解  3.如何开启线程,run和runnable有什么区别  4.线程池的好处  5.说一下你知 ...

  3. can not find java.util.map java.lang.Double问题

    mybatis      @Param注解和ParamType属性不能共存

  4. YY大厅接受不到documentcompleted事件处理

    多玩大厅在接受到了页面的documentcompleted事件,才会把遮在页面前面的YY游戏中去掉,我们的游戏页面,YY大厅接收不到事件,所以就排查了下 发现原因在于js脚本里有个用iframe做上报 ...

  5. 我的Android进阶之旅------>Android关于ImageSpan和SpannableString的初步了解

    最近要实现一个类似QQ聊天输入框,在输入框中可以同时输入文字和表情图像的功能.如下图所示的效果: 为了实现这个效果,先去了解了一下ImageSpan和SpannableString的用法.下面用一个小 ...

  6. Android系统移植与调试之------->如何修改Android设备的桌面背景图片

    1.切换到~/mx0831-0525/device/other/TBDG1073/overlay/frameworks/base/core/res/res目录 2.准备好一张相应尺寸的图片并且命名为d ...

  7. Redis持久化——问题定位与优化(三)

    核心知识点: 1.fork操作 a.在RDB或AOF重写时,会执行fork操作创建子进程,fork操作是一个重量级操作. b.改善fork操作耗时的手段:避免使用Xen.配置Redis实例最大使用内存 ...

  8. Yii2之事件处理

    通过事件(Event)处理,可以在某个特定时刻执行指定的代码,可以解耦代码,同时也增加了可维护性,通常,事件在客户端软件中比较好理解,比如onClick,onFocus,当点击按钮,获取到焦点时执行指 ...

  9. shiro4----shiro3代码

    AuthenticationTest.java package cn.itcast.shiro.authentication; import org.apache.shiro.SecurityUtil ...

  10. 通过代码设置资源名字,为打包AssetBundle做准备,以及新打包系统

    核心代码就是  importer.assetBundleName = name;  但是在这之前,我们需要超找到具体的资源,我们当然是不希望一个一个手动去查找.如果我选择一个文件夹,就可以查找到里边所 ...