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  • NOI 2018 屠龙勇士 (拓展中国剩余定理excrt+拓展欧几里得exgcd)

    题目大意:略

    真是一波三折的一道国赛题,先学了中国剩余定理,勉强看懂了模板然后写的这道题

    把取出的宝剑攻击力设为T,可得Ti*x=ai(mod pi),这显然是ax=c(mod b)的形式

    这部分用exgcd求解x的最小正整数解

    先把a,b,c除以gcd(a,b),如果c不能整除gcd(a,b)那么无解。此时a,b互质,用exgcd求得a的逆元,逆元乘回来gcd(a,b)就是x的最小正整数解,注意可能爆long long要用龟速乘

    那么此时求得的x是仅仅对于这一个方程的,我们要把它带到excrt的板子中求得x关于所有方程都成立的最小正整数解即可

    我常数好小啊......,洛谷上rk11,bzoj上rk10,LOJ上rk13

    题外话:我并不会multiset,所以手写封装了splay。yy了一下exgcd的部分,求ax=c(mod b)中x的最小正整数解,我以为求个a的逆元就行了,然后我突然发现我这个思路根本就是错的!重新推了一波式子,看了一下exgcd的一道板子题,把exgcd的部分改对了,一交,55分。几个小点T了,大点却过了,然后我检查了一下我的splay,不看不知道,一看吓一跳,我splay有2处错误简直错得离谱!!!一个是把左儿子接到0号节点没接上,一个是找根节点的后继,就是右儿子的最左儿子找错了,我写成while(ch[y][0])y=ch[x][0]了!这竟然都有55分,难道国赛题数据这么水的吗???

      1 #include <set>
      2 #include <cstdio>
      3 #include <cstring>
      4 #include <algorithm>
      5 #define ll long long 
      6 #define N 210100
      7 #define rint register int
      8 #define ll long long 
      9 #define il inline
     10 #define iset multiset<ll>::iterator
     11 using namespace std;
     12 //re
     13 int n,m,T;
     14 ll hp[N],cu[N],rw[N],ak[N];
     15 struct Splay{
     16     #define root ch[0][1]
     17     int fa[N],ch[N][2],num[N],tot;ll val[N];
     18     il void con(int x,int ff,int p){fa[x]=ff;ch[ff][p]=x;}
     19     il int idf(int x){return ch[fa[x]][0]==x?0:1;}
     20     int cre(int w){tot++;val[tot]=w,num[tot]=1;return tot;}
     21     void des(int x){fa[x]=ch[x][0]=ch[x][1]=num[x]=0;val[x]=0;}
     22     il void rot(int x){
     23         int y=fa[x],ff=fa[y],px=idf(x),py=idf(y);
     24         fa[x]=ff,ch[ff][py]=x,fa[ch[x][px^1]]=y;
     25         ch[y][px]=ch[x][px^1],ch[x][px^1]=y,fa[y]=x;
     26     }
     27     void splay(int x,int to)
     28     {
     29         to=fa[to];
     30         while(fa[x]!=to){
     31             int y=fa[x];
     32             if(fa[y]==to) rot(x);
     33             else if(idf(y)==idf(x)) rot(y),rot(x);
     34             else rot(x),rot(x);
     35         }
     36     }
     37     int lower(ll w)
     38     {
     39         int x=root,ans=-1,id;
     40         while(x){
     41             if(val[x]<=w&&val[x]>ans) 
     42                 ans=val[x],id=x;
     43             if(val[x]==w) break;
     44             int p=val[x]>w?0:1;
     45             x=ch[x][p];
     46         }
     47         if(ans==-1){
     48             x=root;
     49             while(ch[x][0]) x=ch[x][0];
     50             id=x;
     51         }
     52         return id;
     53     }
     54     void ins(ll w)
     55     {
     56         int x=root,y=x;
     57         if(!x) {y=cre(w);con(y,0,1);return;}
     58         while(x)
     59         {
     60             if(val[x]==w) {num[x]++,y=x;break;}
     61             int p=val[x]>w?0:1;
     62             if(!ch[x][p]) {y=cre(w),con(y,x,p);break;}
     63             x=ch[x][p];
     64         }
     65         splay(y,root);
     66     }
     67     void pop(int x)
     68     {
     69         splay(x,root);
     70         if(num[x]>1) {num[x]--;return;}
     71         if(!ch[x][1]) root=ch[x][0],con(ch[x][0],0,1);
     72         else{
     73             int y=ch[x][1];
     74             while(ch[y][0]) y=ch[y][0];
     75             con(ch[x][0],y,0);
     76             con(ch[x][1],0,1);
     77             splay(ch[y][0],root);
     78         }des(x);
     79     }
     80 }s;
     81 ll gll(){
     82     ll rett=0,fh=1;char c=getchar();
     83     while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-')fh=-1;c=getchar();}
     84     while(c>='0'&&c<='9'){rett=(rett<<3)+(rett<<1)+c-'0';c=getchar();}
     85     return rett*fh;
     86 }
     87 ll qmul(ll x,ll y,const ll &mo){
     88     ll ans=0;while(y){
     89         if(y&1)ans=(ans+x)%mo;
     90         x=(x+x)%mo,y>>=1;}
     91     return ans;
     92 }
     93 struct EXCRT{
     94     ll M,ans;
     95     void init(){M=1,ans=0;}
     96     ll gcd(ll a,ll b){if(b==0)return a;return gcd(b,a%b);}
     97     ll exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y){
     98         if(b==0){x=1,y=0;return a;}
     99         else{ll gcd=exgcd(b,a%b,x,y);
    100             ll t=x;x=y,y=t-a/b*y;
    101             return gcd;}
    102     }
    103     bool ins(ll A,ll B){
    104         ll a=M,b=B,c=(A-ans%b+b)%b,x,y,bg;
    105         ll g=exgcd(a,b,x,y);bg=b/g;
    106         if(c%g!=0) return 0;
    107         x=qmul(x,c/g,bg);
    108         ans+=x*M,M*=bg,ans=(ans%M+M)%M;
    109         return 1;
    110     }
    111 }crt;
    112 void init(){
    113     memset(hp,0,sizeof(hp));
    114     memset(cu,0,sizeof(cu));
    115     memset(rw,0,sizeof(rw));
    116     memset(ak,0,sizeof(ak));
    117     memset(&crt,0,sizeof(crt));
    118     memset(&s,0,sizeof(s));
    119     crt.init();
    120 }
    121 
    122 int main()
    123 {
    124     scanf("%d",&T);
    125     while(T--)
    126     {
    127         scanf("%d%d",&n,&m);
    128         init();
    129         for(int i=1;i<=n;i++) hp[i]=gll();
    130         for(int i=1;i<=n;i++) cu[i]=gll();
    131         for(int i=1;i<=n;i++) rw[i]=gll();
    132         for(int i=1;i<=m;i++) ak[i]=gll();
    133         for(int i=1;i<=m;i++) 
    134             s.ins(ak[i]);
    135         int flag=0;
    136         for(int i=1;i<=n;i++)
    137             if(cu[i]!=1) {flag=1;break;}
    138         if(flag==0)
    139         {
    140             ll ma=0;
    141             for(int i=1;i<=n;i++)
    142             {
    143                 int x=s.lower(hp[i]);
    144                 ll a=s.val[x];
    145                 ma=max(ma,hp[i]/a+((hp[i]%a==0)?0ll:1ll));
    146                 s.pop(x),s.ins(rw[i]);
    147             }
    148             printf("%lld
    ",ma);
    149         }else{
    150             ll a,b,c,x,y,w,inv,g;
    151             bool fl=true;
    152             for(int i=1;i<=n;i++)
    153             {
    154                 x=s.lower(hp[i]),a=s.val[x];
    155                 s.pop(x);
    156                 s.ins(rw[i]);
    157                 b=cu[i],c=hp[i];
    158                 g=crt.gcd(a,b);
    159                 if(c%g!=0){fl=0;break;}
    160                 a/=g,b/=g,c/=g;
    161                 crt.exgcd(a,b,inv,y);
    162                 inv=qmul(inv,c,b);
    163                 inv=(inv%b+b)%b;
    164                 crt.ins(inv,b);
    165             }
    166             if(!fl) printf("-1
    ");
    167             else printf("%lld
    ",crt.ans);
    168         }
    169     }
    170     return 0;
    171 }
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