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caioj 1154 同餘方程(模版)

求x的最小正整數解,使得ax=b(mod m)

那麼顯然ax - b = m * y

ax - my = b

那麼就套入Ax+By = K的不定方程中,然後用exgcd求解即可

但這道題求最大正整數解,對於一組解,有這樣一個推論

x = x0 +k*(b/gcd(a,b)) 

y = y0-k*(a/gcd(a,b)) 

k為任意正整數 可以帶入方程中算一下,依然滿足方程。

那麼也就是說x的變化幅度為b / gcd(a,b)

令d = gcd(a,b), B = b

那麼最小正整數解就是 (x * (K / d)) % (B/d) + (B/d)) % (B/d)

x * (K / d)是一個解,然後模掉(B/d),也就是變成和0最近的解

如果是負數,再加上一個(B/d)就整數,然後再模一個(B/d)不會改變值

如果是整數,加上(B/d)再模(B/d)也不會改變值。

所以這樣求出來的就是最小正整數解。

#include<cstdio>
#include<cctype>
#define REP(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++) 
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++) 
using namespace std;

typedef long long ll;
void read(ll& x)
{
	int f = 1; x = 0; char ch = getchar();
	while(!isdigit(ch)) { if(ch == '-') f = -1; ch = getchar(); }
	while(isdigit(ch)) { x = x * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); }
	x *= f;
}

void exgcd(ll a, ll b, ll& d, ll& x, ll& y)
{
	if(!b) { d = a; x = 1; y = 0; }
	else { exgcd(b, a % b, d, y, x); y -= x * (a / b); }
}

int main()
{
	ll a, b, m, x, y, d;
	read(a); read(b); read(m); 
	ll A = a, B = -m, K = b;
	exgcd(A, B, d, x, y);
	if(K % d != 0) puts("no solution!");
	else printf("%lld", ((x * (K / d)) % (B/d) + (B/d)) % (B/d));
	return 0;
}