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"
Sample Input
1 2 3 4 5
Sample Output
4
解法:扩展欧几里得。(需要注意的是,这里向西代表速度是负的。也即相当于将两个青蛙的速度调换。)
设所需步数为t,在j点两青蛙相遇,我们可以列出如下两个同余模方程:
X + nt ≡ j(mod l)
y + mt = j(mod l)
两方程联立,我们可以得到如下方程(x-y) + (n-m)t ≡ 0(mod l)
也即(n-m)t + kl = x - y;
根据同余模方程的特性,我们知道的是x-y必须是gcd(n-m,l)的整数倍的时候方程才有解(不是的话输出Impossible)
我们学的扩展欧几里得只能求逆元,也即(n-m)必须处于模l乘法群中,即gcd(n-m, l)必须等于一。
此时,只要将方程两边同时除以gcd(n-m, l)。
将t解出来,输出t*(x-y)/gcd(n-m, l)(mod l/gcd(n-m, l);
#include#include #include #include using namespace std;long long ex_gcd(long long a, long long b, long long &x, long long &y){ if(b == 0){ x = 1, y= 0; return a; }else{ long long r = ex_gcd(b, a% b, y, x); y -= x*(a/b); return r; }}long long mmod(long long x, long long n){ while(x < 0){ x += n; } return x % n;}int main(){ //freopen("in.cpp", "r", stdin); //freopen("out.cpp", "w", stdout); long long x, y, m, n, l; while(cin>>x>>y>>n>>m>>l){ long long A = mmod(m-n, l); //速度差 long long B = l; //圆周长 long long C = mmod(x-y, l); //位移 if(C % __gcd(A, B)){ printf("Impossible\n"); continue; } long long cc = __gcd(A, B); C /= cc,A /= cc,B /= cc; long long X, Y; ex_gcd(A, B, X, Y); cout<