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***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
可怕的数论
这题其实就是 x+km≡y+kn(modL) x + k m ≡ y + k n ( m o d L ) x y是原来的位置 m n是每步走的距离 k是走多少步后相遇 L是模数也就是纬线长度
然后化简为 k(m−n)≡y−x(modL) k ( m − n ) ≡ y − x ( m o d L ) 两边式子取模相等 ,也就可以化简为
k(m−n)+gL=y−x k ( m − n ) + g L = y − x 我们就可以看成是解这个二元一次方程 ax+by=c a x + b y = c 其中 a是m−nb是Lc是y−x a 是 m − n b 是 L c 是 y − x
然后我们是通过拓展欧几里德解出 ax+by=gcd(a,b) a x + b y = g c d ( a , b ) 的一个解, x0y0 x 0 y 0 然后乘以 cd就得到方程ax+by=c的一个解其中c就是y−x而d就是gcd(a,b) c d 就 得 到 方 程 a x + b y = c 的 一 个 解 其 中 c 就 是 y − x 而 d 就 是 g c d ( a , b )
最后就是要注意求出来的解有可能是负数 刚好这个样例就是 也就是两个各退一秒的时间就能相遇(-1s) 所以要 +b再 + b 再
代码:
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cmath>
typedef long long ll;
using namespace std;
void extgcd(ll a,ll b,ll &d,ll &x,ll &y){
if(!b){
d=a;
x=1;
y=0;
}
else{
extgcd(b,a%b,d,y,x);
y-=x*(a/b);
}
}
int main(void){
//freopen("data.txt","r",stdin);
ll x,y,m,n,L;
ll x0,y0;
while(~scanf("%lld%lld%lld%lld%lld",&x,&y,&m,&n,&L)){
ll a=n-m;
ll b=L;
ll c=x-y;
ll d=0;
//printf("%lld %lld %lld\n",a,b,c);
extgcd(a,b,d,x0,y0);
//printf("%lld %lld %lld\n",d,x0,y0);
if(c%d){
printf("Impossible\n");
}
else{
c/=d;
ll ans=(c*x0%b+b)%b;
//不取模的话这里x0是-1
//ans=c*x0;
//解出来的x0是ax+by=gcd(a,b)的一个解 c*x0才是ax+by=z的一个特解
//模b也就是模L求出最小整数解
printf("%lld\n",ans);
}
}
return 0;
}