POJ-1061-青蛙的约会-数论-扩展欧几里得

POJ-1061-青蛙的约会-数论-扩展欧几里得

【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 < 20000000000 < m、n < 20000000000 < 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" 

【Examples】

Sample Input

1 2 3 4 5

Sample Output

4

【Problem Description】

一维坐标系中,长度为L,首尾相连形成环,两个青蛙分别从x,y点开始往右同时跳,问最小跳多少次两青蛙能够碰面。

【Solution】

扩展欧几里得
由题意得:
(x+nt)%L=(y+mt)%L
(x+nt)%L-(y+mt)%L=0
(x+nt-(y+mt))%L=0
(x+nt-y-mt)=kL
(n-m)t+kL=y-x
则令a=n-m,b=k,c=y-x.
ax+by=c
我们要求的就是x.
根据扩展欧几里得我们可求得ax+by=gcd(a,b)时候的x',y'.
则x=x'*c/gcd(a,b).即上式两边同乘以c/gcd(a,b)
注意对L取模,x最大值不会超过L,且不为负数。

【Code】

/*
 * @Author: Simon 
 * @Date: 2018-09-21 20:55:32 
 * @Last Modified by: Simon
 * @Last Modified time: 2018-09-21 21:22:06
 */
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef int Int;
#define int long long
#define INF 0x3f3f3f3f
#define maxn 100005
int exgcd(int a,int b,int &x,int &y)//扩展欧几里得
{
    if(b==0)
    {
        x=1,y=0;
        return a;
    }
    int ans=exgcd(b,a%b,y,x);
    y-=a/b*x;
    return ans;
}
void solve(int a,int b,int c)
{
    int x,y;
    int gcd=exgcd(a,b,x,y);
    if(c%gcd)//不存在答案
    {
        cout<<"Impossible"<<endl;
        return ;
    }
    x*=c/gcd,y*=c/gcd;
    cout<<(x%b+b)%b<<endl; 
}
Int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    int x,y,m,n,L;
    while(cin>>x>>y>>m>>n>>L)
    {
        solve(m-n,L,y-x);
    }
    cin.get(),cin.get();
    return 0;
}

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