hdu1573 X问题中国剩余定理

Posted 2020-12-26 00isok

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                                      X问题

Problem Description

求在小于等于N的正整数中有多少个X满足：X mod a[0] = b[0], X mod a[1] = b[1], X mod a[2] = b[2], …, X mod a[i] = b[i], … (0 < a[i] <= 10)。

 

Input

输入数据的第一行为一个正整数T，表示有T组测试数据。每组测试数据的第一行为两个正整数N，M (0 < N <= 1000,000,000 , 0 < M <= 10)，表示X小于等于N，数组a和b中各有M个元素。接下来两行，每行各有M个正整数，分别为a和b中的元素。

 

Output

对应每一组输入，在独立一行中输出一个正整数，表示满足条件的X的个数。

 

Sample Input

3

10 3

1 2 3

0 1 2

100 7

3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7

10000 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

Sample Output

1

0

3

 

解题分析：

看到题目的描述很容易想到中国剩余定理。利用模板求出最小解，如果最小解大于n或者无最小解（此模板返回-1），则无解否则输出(n-ans)/dg+1(dg为a[i]的最小公倍数，ans为最小解)（根据ans+num*dg<=n推出的），所有满足dg*i+ans的都符合要求，ans为最小的满足的数。 需要注意的是，由于题目没有说除数是互质的，所以不能用普通的中国剩余定理的模板。

 

#include<stdio.h>
using namespace std;
#define  ll long long
 
ll  A[11],B[11];//B[i]为余数 
ll dg,ans;//dg为A[i]的最小公倍数    ans 为最小解 
void exgcd(ll a, ll b, ll &d, ll&x, ll &y)
{
    if (!b) {d=a; x=1; y=0;}
    else
    {
        exgcd(b, a%b, d, y, x);
        y-=x*(a/b);
    }
}

ll gcd(ll a, ll b)
{
    if (!b) return a;
    else gcd(b, a%b);
}
ll china(ll n)
{
    ll a,b,d,x,y,dm;
    ll c,c1,c2;
    a=A[0]; c1=B[0];
    for (int i=1; i<n; i++)
    {
        b=A[i]; c2=B[i];
        exgcd(a, b, d, x, y);
        dm=b/d;
        c=c2-c1;
        if (c%d) return -1;
        x=((x*c/d)%dm+dm)%dm;//x可能为负
        c1=a*x+c1;
        a=a*b/d;
    }
    
    //求最小公倍数 
    dg=a;//dg是最大公约数
    if (!c1)//考虑c1为0的情况
    {
        c1=1;
        for (int i=0; i<n; i++)
        {
            c1=c1*A[i]/gcd(c1, A[i]);
        }
        dg=c1;//此时dg为最小公倍数
    }
    return c1;//c1为最小的X
}

int main(){
    int t;
    scanf("%d",&t);
    while(t--){
        int n,m;
        scanf("%d%d",&n,&m);
        
        for(int i=0;i<m;i++)
        scanf("%lld",&A[i]);
        for(int i=0;i<m;i++)
        scanf("%lld",&B[i]);
        ans=china(m);     //利用模板找到满足条件的最小值 
        if(ans==-1||ans>n)
        printf("0
");
        else printf("%d
",(n-ans)/dg+1);
    }
    return 0;
}

 

 

 

2018-07-31