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      POJ2891:Strange Way to Express Integers(解一元线性同余方程组)

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      POJ2891:Strange Way to Express Integers(解一元线性同余方程组)

      2024-10-23 09:01:44 阅读次数:27

      写一下自己的理解,下面附上转载的:
      若a==b(modk);//这里的==指的是同余,我用=表示相等(a%k=b)
      a-b=kt(t为整数)
      以前理解的错误思想:
      以前认为上面的形式+(a-tb=k)也是成立的,今天一想随便就能举出一个反例11==5(mod3)
      同样是求这个东西。。
      X mod m1=r1
      X mod m2=r2
      ...
      ...
      ...
      X mod mn=rn
      
      首先,我们看两个式子的情况
      X mod m1=r1……………………………………………………………(1)
      X mod m2=r2……………………………………………………………(2)
      则有 
      X=m1*k1+r1………………………………………………………………(*)
      X=m2*k2+r2
      那么 m1*k1+r1=m2*k2+r2
      整理,得
      m1*k1-m2*k2=r2-r1
      令(a,b,x,y,m)=(m1,m2,k1,k2,r2-r1),原式变成
      ax+by=m
      熟悉吧?
      
      此时,因为GCD(a,b)=1不一定成立,GCD(a,b) | m 也就不一定成立。所以应该先判 若 GCD(a,b) | m 不成立,则!!!方程无解!!!。(即合并的这两个方程组不可能相等,即没有同解X)
      否则,继续往下。
      
      解出(x,y),将k1=x反代回(*),得到X。//解出的一组特解(x,y)代入是(1)(2)两个方程所得X是相等的。
      于是X就是这两个方程的一个特解,通解就是 X'=X+k*LCM(m1,m2)//(特解为X=x*(c/d)*m1+r1;同解X'=X+(m2/d)*m1*k,=X+lcm(m1,m2)*k)
      这个式子再一变形,得 X' mod LCM(m1,m2)=X
      这个方程一出来,说明我们实现了(1)(2)两个方程的合并。
      
      
      转载:
      
      /**********************一般模线性方程组***********************/
      
      同样是求这个东西。。
      X mod m1=r1
      X mod m2=r2
      ...
      ...
      ...
      X mod mn=rn
      
      首先,我们看两个式子的情况
      X mod m1=r1……………………………………………………………(1)
      X mod m2=r2……………………………………………………………(2)
      则有 
      X=m1*k1+r1………………………………………………………………(*)
      X=m2*k2+r2
      那么 m1*k1+r1=m2*k2+r2
      整理,得
      m1*k1-m2*k2=r2-r1
      令(a,b,x,y,m)=(m1,m2,k1,k2,r2-r1),原式变成
      ax+by=m
      熟悉吧?
      
      此时,因为GCD(a,b)=1不一定成立,GCD(a,b) | m 也就不一定成立。所以应该先判 若 GCD(a,b) | m 不成立,则!!!方程无解!!!。
      否则,继续往下。
      
      解出(x,y),将k1=x反代回(*),得到X。
      于是X就是这两个方程的一个特解,通解就是 X'=X+k*LCM(m1,m2)
      这个式子再一变形,得 X' mod LCM(m1,m2)=X
      这个方程一出来,说明我们实现了(1)(2)两个方程的合并。
      令 M=LCM(m1,m2),R=r2-r1
      就可将合并后的方程记为 X mod M = R。
      
      然后,扩展到n个方程。
      用合并后的方程再来和其他的方程按这样的方式进行合并,最后就能只剩下一个方程 X mod M=R,其中 M=LCM(m1,m2,...,mn)。
      那么,X便是原模线性方程组的一个特解,通解为 X'=X+k*M。
      
      如果,要得到X的最小正整数解,就还是原来那个方法:
      
      X%=M;
      if (X<0) X+=M;
      
      这么一来~~大功告成~~

       PS:2015.1.21题目解析:这个算法我没有搞懂,以后只能靠模版了,,囧!!!(希望看完中国剩余定理后能对这里有一个重新的认识)

      PS:1.22终于完全搞懂了,好开心,重新解释一下。

      #include <iostream>
      #include <stdio.h>
      #include <string.h>
      #include <algorithm>
      #include <math.h>
      using namespace std;
      long long a,b,c,n,d;
      long long X,Y;
      void extend(long long A,long long B,long long &d,long long &x1,long long &y1)
      {
          if(B==0)//犯了一个低级失误如果写成long long d的话函数的值传回到主函数
          {
              x1=1;
              y1=0;
              d=A;
              return ;
          }
          extend(B,A%B,d,x1,y1);
          long long temp=x1;
          x1=y1;
          y1=temp-(A/B)*y1;
          return ;
      }
      int main()
      {
          long long a1,r1,a2,r2,i,j;
          while(scanf("%lld",&n)!=EOF)
          {
              bool ifhave=true;
              scanf("%lld%lld",&a1,&r1);
              for(i=2; i<=n; i++)
              {
                  scanf("%lld%lld",&a2,&r2);
                  a=a1;
                  b=a2;
                  c=r2-r1;
                  extend(a,b,d,X,Y);
                  if(c%d)
                  {
                      ifhave=false;
                      break;
                  }
                  long long t=b/d;
                  X=(X*(c/d)%t+t)%t;//最小解
                  X=a1*X+r1;//带入原方程求出一个特解X,这个特解同时满足合并的两个方程组,那么通解为X‘=X+(a2/d)*a1*k,即X'=X+lcm(a1,a2)*k;->X'mod lcm(a1,a2)=X;
                  //printf("X===%lld\n",X);
                  a1=a1*(a2/d);//  即lcm(a1,a2)
                  r1=X;                                    //上面证明即为两个方程组的合并
              }
              for(j=i+1; j<=n; j++)
              {
                  scanf("%lld%lld",&a2,&r2);
              }
              if(!ifhave)
              {
                  printf("-1\n");
                  continue;
              }
              printf("%lld\n",X);
          }
          return  0;
      }
      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.51cto.com/u_15481067/11757863,作者:人艰不拆_zmc,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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