HDU 1104 Remainder(BFS 同余定理)

时间:2023-03-09 18:46:25
HDU 1104 Remainder(BFS 同余定理)

题目链接

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1104

在做这道题目一定要对同余定理有足够的了解,所以对这道题目对同余定理进行总结

首先要明白计算机里的取余计算和数学里的不一样的,计算机里的负数取余可以是负数的。例如-1%11=-1 而数学里的取余是-1%11=10

同余定理:

若a对d取余,和b对d取余的结果是相等的,那么称a,b对d是同余的。记作a≡b(mod d);这是数学里的定义。

下面看同余定理的几个性质:

1,a≡a(mod d) 数字和它本身是同余的

2,如果a≡b(mod d),b≡c(mod d);那么a≡c(mod d); 同余具有传递性、

3,如果a≡b(mod d),c≡e(mod d);那么a+c≡b+e(mod d);

4,如果a≡b(mod d),c≡e(mod d);那么a-c≡b-e(mod d);

5,如果a≡b(mod d),c≡e(mod d);那么a*c≡b*e(mod d);

6,如果ac≡bc(mod m) c!=0;那么 a≡b(mod m/gcd(c,m)) ;gcd(c,m)表示c,m的最大公约数。

7,如果a≡b(mod mi)(i=1,2,…..n) 则a≡b(mod [m1,m2…..mn]);[m1,m2…..mn]表示m1,m2….mn的最小公倍数

8,如果a≡b(mod m);那么a^n≡b^n(mod m);

以上的性质感觉做题目都没怎么用到,下面的倒是要经常用到

9,(a+b)≡((a%d)+(b%d))(mod d);

10,(a-b)≡((a%d)-(b%d))(mod d);

11,(a*b)≡((a%d)*(b%d))(mod d);

12,请特别注意%运算符不一定满足上面的性质

根据同余定理的性质给一道例题吧。

例题:求解2001 的2003 次方对13的取余数。

首先你可以算一下2001 对13取余的余数,发现是12 。那么根据性质8

2001^2003≡12^2003(mod 13).但是12^2003还是很大。一般可以是找12的几次方和1是对13同余的。可以找到12^2≡1(mod 13).

所以:(12^2)^1001≡1^1001(mod 13);

所以:(12^2)^1001*12≡1^1001*12(mod 13);

所以 12^2003≡12(mod 13).

接下来就是关于这道题目的,9,10,11,12 这四个性质。%不满足是因为%运算不像+,-,* 。例如a*b和b*a 的值是不变的,而a%b和b%a是改变的.我也说不出个所以然来,反正就是%运算会改变原本的状态。

解决办法就是倍增一下,把d变成d*b 那么(a%b)≡(((a%(b*d))%(b%(b*d)))(mod b*d).

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <string>
#include <queue> using namespace std; int vis[1000010]; int n,k,m;
typedef struct Node
{
int num;
int step;
string way;
}Node;
int mod(int a,int b)
{
return (a%b+b)%b;
} void BFS()
{ Node * term=new Node;
Node *n1=new Node;
n1->num=n;
n1->step=0;
n1->way="";
memset(vis,0,sizeof(vis));
queue<Node*> Queue; Queue.push(n1);
while(!Queue.empty ())
{ term=Queue.front();
Queue.pop(); if(mod(term->num,k)==mod(n+1,k))
{
printf("%d\n",term->step);
cout<<term->way<<endl;
return;
}
if(vis[mod(term->num+m,k*m)]==0)
{
Node *p=new Node;
p->num=mod(term->num+m,k*m);
p->step=term->step+1;
p->way=term->way+"+";
Queue.push(p);
vis[mod(term->num+m,k*m)]=1;
}
if(vis[mod(term->num-m,k*m)]==0)
{
Node *p=new Node;
p->num=mod(term->num-m,k*m);
p->step=term->step+1;
p->way=term->way+"-";
Queue.push(p);
vis[mod(term->num-m,k*m)]=1;
}
if(vis[mod(term->num*m,k*m)]==0)
{
Node *p=new Node;
p->num=mod(term->num*m,k*m);
p->step=term->step+1;
p->way=term->way+"*";
Queue.push(p);
vis[mod(term->num*m,k*m)]=1;
}
if(vis[mod(mod(term->num,m),k*m)]==0)
{
Node *p=new Node;
p->num=mod(mod(term->num,m),k*m);
p->step=term->step+1;
p->way=term->way+"%";
Queue.push(p); vis[mod(mod(term->num,m),k*m)]=1;
}
}
puts("0");
return ; }
int main()
{
while(scanf("%d%d%d",&n,&k,&m)!=EOF)
{
if(n==0&&k==0&&m==0)
break;
BFS();
}
return 0;
}