HDU 1098 Ignatius's puzzle(数学归纳题or费马小定理)
2016-04-18 21:28
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Ignatius's puzzle
Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)Total Submission(s): 8427 Accepted Submission(s): 5843
[align=left]Problem Description[/align]
Ignatius is poor at math,he falls across a puzzle problem,so he has no choice but to appeal to Eddy. this problem describes that:f(x)=5*x^13+13*x^5+k*a*x,input a nonegative integer k(k<10000),to
find the minimal nonegative integer a,make the arbitrary integer x ,65|f(x)if
no exists that a,then print "no".
[align=left]Input[/align]
The input contains several test cases. Each test case consists of a nonegative integer k, More details in the Sample Input.
[align=left]Output[/align]
The output contains a string "no",if you can't find a,or you should output a line contains the a.More details in the Sample Output.
[align=left]Sample Input[/align]
11
100
9999
[align=left]Sample Output[/align]
22
no
43
题解:
题目大意:方程f(x)=5*x^13+13*x^5+k*a*x;输入任意一个数k,是否存在一个数a,对任意x都能使得f(x)能被65整出。 现假设存在这个数a ,因为对于任意x方程都成立 所以,当x=1时f(x)=18+ka 又因为f(x)能被65整出,故设n为整数 可得,f(x)=n*65; 即:18+ka=n*65; 因为n为整数,若要方程成立 则问题转化为, 对于给定范围的a只需要验证, 是否存在一个a使得(18+k*a)%65==0 所以容易解得 注意,这里a只需到65即可 因为,当a==66时 也就相当于已经找了一个周期了,所以再找下去也找不到适当的a了 如果你非要证明的话,可以利用了取模过程与数的运算的次序上可交换原理简单证明一下 本身看看就知道,这里就不证了。。
AC代码:
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> #include<cmath> #include<string> #include<algorithm> using namespace std; #define MA 10010 int main() { int n,i,k; while(~scanf("%d",&k)) { for(i=1;i<=65;i++) { if((18+i*k)%65==0) { printf("%d\n",i); break; } } if(i>=66) printf("no\n"); } return 0; }
第二AC: 费马小定理
#include <cstdio> int main() { int k,flag; while (scanf("%d",&k)!=EOF) { flag=0; for (int i=1;i<=65;i++) { if (i*k%13==8&&i*k%5==2) { flag=i; break; } } if (flag) { printf("%d\n",flag); } else { printf("no\n"); } } }
这一题是一个好题,涉及到费马小定理!
什么是费马小定理呢?
费马小定理(Fermat Theory)是数论中的一个重要定理,其内容为: 假如p是质数,且Gcd(a,p)=1,那么
a(p-1) ≡1(mod p)。即:假如a是整数,p是质数,且a,p互质(即两者只有一个公约数1),那么a的(p-1)次方除以p的余数恒等于1。该定理是1636年皮埃尔·德·费马发现的。
所以我们要做的就是把这一题与费马小定理联系起来!
f(x)=5*x^13+13*x^5+k*a*x转化成f(x)=(5*x^12+13*x^4+k*a)*x
1.当x=65的倍数时就行了;
2.当x=5的倍数时则需要(5*x^12+k*a)是13的倍数,由费马小定理可知,因为x是5的倍数所以(x^(13-1)%13==1),所以(5*x^12%13==5),所以只需要做到k*a%13==8即可!
3.同理可得当x=13的倍数时,只需要做到(13*x^4+k*a)是5的倍数由费马小定理可知,因为x是5的倍数所以(x^(5-1)%5==1),所以(13*x^(5-1)%5==3),所以只需要做到k*a%5==2即可
4.当x不是上面的特殊数时,则需要f(x)=(5*x^12+13*x^4+k*a)*x被65整除,也就是需要同时满足上面那两个条件!
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