【NOI2002】荒岛野人(信息学奥赛一本通 1637)(洛谷 2421)

题目描述

克里特岛以野人群居而著称。岛上有排列成环行的M个山洞。这些山洞顺时针编号为1,2,…,M。岛上住着N个野人,一开始依次住在山洞C1,C2,…,CN中,以后每年,第i个野人会沿顺时针向前走Pi个洞住下来。

每个野人i有一个寿命值Li,即生存的年数。

下面四幅图描述了一个有6个山洞,住有三个野人的岛上前四年的情况。三个野人初始的洞穴编号依次为1,2,3;每年要走过的洞穴数依次为3,7,2;寿命值依次为4,3,1。

【NOI2002】荒岛野人(信息学奥赛一本通 1637)(洛谷 2421)

奇怪的是,虽然野人有很多,但没有任何两个野人在有生之年处在同一个山洞中,使得小岛一直保持和平与宁静,这让科学家们很是惊奇。他们想知道,至少有多少个山洞,才能维持岛上的和平呢?

输入格式

第1行为一个整数N(1<=N<=15),即野人的数目。

第2行到第N+1每行为三个整数Ci, Pi, Li (1<=Ci,Pi<=100, 0<=Li<=106 ),表示每个野人所住的初始洞穴编号,每年走过的洞穴数及寿命值。

输出格式

仅包含一个数M,即最少可能的山洞数。输入数据保证有解,且M不大于10^6。

输入输出样例

输入 #1

3
1 3 4
2 7 3
3 2 1

输出 #1

6

说明/提示

对于50% 的数据:N 的范围是[1…1,000]。

对于另外50% 的数据:N 的范围是[1…100,000]。

对于100% 的数据:C 的范围是[1…1,000,000,000],N 个整数中每个数的范围是:[0…1,000,000,000]。


其实这道题的做法还是比较暴力的,以有野人的居住的山洞的最大编号作为初始的山洞数,从这里开始搜索:如果此时的山洞数符合条件就直接输出,否则山洞数加一。至于判断的过程,就是很暴力的枚举任意两个野人。我们假设经过若干年后有两个野人处在了同一个山洞中,设i,j为野人编号,m为此时判断的山洞数,x为经过了多少年。那么就很容易得到

c[i]+x*p[i]≡c[j]+x*p[j](mod m)

稍稍变形得

(p[i]-p[j])*x≡c[j]-c[i](mod m)

那这不就是一个简单的线性同余方程嘛!

接下来就好办多了,用拓展欧几里得算法解出x,若无解(即c[j]-c[i]不是gcd(p[i]-p[j],m)的整数倍),那就说明这个山洞数满足“没有任何两个野人处在同一个山洞中”的条件,继续枚举其他野人;若有解,那还要再分两种情况:

  1. 解得的x>min(l[i],l[j]),即此时两个野人至少已经die了一个了,那么活野人和死野人处不处在同一个山洞已经无所谓了,不碍事,继续枚举!

  2. 解得的x<=min(l[i],l[j]),那没办法,两个野人都活着,却还处在同一个山洞里,说明这个山洞数不符题意,直接返回false。

然鹅这道题还不能就这样轻易的AC掉,注意:由于p[i]-p[j]有可能为负,所以gcd(p[i]-p[j],m)也有可能为负,那么在拓展欧几里得算法中求解x时,一定要注意将m/(gcd(m,p[i]-p[j]))带上abs()!

 #include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=;
int n,Max;
int c[N],l[N],p[N];
inline int read()
{
int x=,f=;
char ch=getchar();
while(ch<''||ch>'')
{
if(ch=='-') f=-; ch=getchar();
}
while(ch>=''&&ch<='')
{
x=x*+ch-''; ch=getchar();
}
return x*f;
}
inline int max(int a,int b)
{
return a>b ?a:b;
}
inline int min(int a,int b)
{
return a<b ?a:b;
}
void print(int x)
{
if(x<){putchar('-');x=-x;}
if(x>) print(x/);
putchar(x%+'');
}
int gcd(int x,int y)
{
if(y==) return x;
else return gcd(y,x%y);
}
void exgcd(int a,int b,int &d,int &x,int &y)
{
if(!b){x=;y=;d=a;}
else
{
exgcd(b,a%b,d,x,y);
int t=x;x=y;y=t-a/b*y;
}
}//拓展欧几里得算法
inline bool judge(int m)
{
int a,b,C,x,y,d;
for(int i=;i<=n;i++)
{
for(int j=i+;j<=n;j++)
{
a=p[i]-p[j];b=m;C=c[j]-c[i];
if(C%gcd(a,b)!=) continue;//若无解
exgcd(a,b,d,x,y);
x=((x*C/d)%(abs(b/d))+abs(b/d))%(abs(b/d));//注意abs()
if(x<=min(l[i],l[j])) return false;//若不符题意则直接返回false
}
}
return true;//当所有野人都枚举完后再返回true
}
int main()
{
n=read();
for(int i=;i<=n;i++)
{
c[i]=read();p[i]=read();l[i]=read();
Max=max(Max,c[i]);//有野人居住的山洞的最大编号
}
for(int i=Max;;i++)
{
if(judge(i))
{
print(i);
puts("");
break;
}
}
return ;
}

思想就是这么简单,但是代码实现起来有些细节需要小心

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