这个题目就是解线性同余方程,(a + n*c) % 2的k次 = b % 2的k次。既然以前是学信安的,对数论本来就不排斥,最近还好好看了下算
法导论。这个方程转换为n*c = (b-a) % 2的k次。根据数论的知识, ax = b%n,需要保证gcd(a,n)|b,意思b是gcd(a,n)的倍数,这个
一下子也很难解释清楚啊,不满足这个条件,就是没解了。还有,如果有解的话,解的个数就是d = gcd(a,n)。而且其中一个解是x0 = x'(b
/ d),其中x'是用扩展欧几里德算法求出来的,满足关系式a*x'+n*y'=d。
但是这个题不仅仅用到数论的这些知识,因为必须求满足条件的最小解,而如果有解的话是d个,而且满足解x = x0 + i(b/d),
(1<=i<=d)。既然要求最小的解,那么对解mod(n/d)即可了,因为它们之间的差都是n/d的倍数。
代码如下:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
//扩展欧几里德算法
//d = a * x + b * y,d是a和b的最大公约数
long long egcd(
long long a,
long long b,
long long& x,
long long& y)
{
if (b == 0)
{
x = 1;
y = 0;
return a;
}
else {
long long nRet = egcd(b, a % b, x, y);
long long t = x;
x = y;
y = t - (a / b) * y;
return nRet;
}
}
int main()
{
long long nA, nB, nC, nK;
while (scanf("%I64d%I64d%I64d%I64d", &nA, &nB, &nC, &nK),
nA || nB || nC || nK)
{
long long x, y;
long long n = pow((
double)2, (
double)nK) + 1e-8;
long long d = egcd(n, nC, x, y);
long long b = (nB - nA + n) % n;
if (b % d)
//如果d | b失败
{
printf("FOREVER\n");
}
else {
//printf("y:%I64d, b:%I64d, d:%I64d n:%I64d\n", y, b, d, n);
y = (y + n) % n;
long long ans = (y * (b / d)) % (n / d);
printf("%I64d\n", ans);
}
}
return 0;
}