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藍橋杯 歷屆試題 買不到的數目 //數論

這樣的題以前搞OI的時候也碰到過。。。

一直都是不會。。。然後看完題解就忘。。。

問題描述

小明開了一家糖果店。他別出心裁:把水果糖包成4顆一包和7顆一包的兩種。糖果不能拆包賣。

小朋友來買糖的時候,他就用這兩種包裝來組合。當然有些糖果數目是無法組合出來的,比如要買 10 顆糖。

你可以用計算機測試一下,在這種包裝情況下,最大不能買到的數量是17。大於17的任何數字都可以用4和7組合出來。

本題的要求就是在已知兩個包裝的數量時,求最大不能組合出的數字。

輸入格式

兩個正整數,表示每種包裝中糖的顆數(都不多於1000)

輸出格式

一個正整數,表示最大不能買到的糖數

樣例輸入1 4 7
樣例輸出1 17 樣例輸入2 3 5
樣例輸出2 7

額 直接提交

#include<iostream>  
  
using namespace std;  
  
int main()  
{  
      
    int a,b;  
    cin>>a>>b;  
    cout<<a*b-a-b<<endl;  
      
}  
就ac了

這裡沒說清楚

應該是 a>1,b>1,(a,b)==1 

不能表示為形如 x*a+y*b   x>=0 ,y>=0 的最大的整數是 a*b-a-b  

證明:

 1 首先證明,關於x,y的不定方程:  x*a+y*b=a*b-a-b    無非負整數解

反設這個方程有解,變形一下,x*a+(y+1)*b=a*b-a  ,則推出a|(y+1)*b (|是整除符號),

那麼由於(a,b)=1  ,推出, a|y+1 ,由於y+1!=0, 這樣y+1>=a

帶回原方程,x*a+(y+1)*b>=0*a+a*b>=ab>ab-a,   和原方程矛盾。

2  其次證明 如果n>ab-a-b  , 方程x*a+y*b=n 一定有非負整數解。

只需證明:

取l>=1   證明a*b-a-b+l =x*a+y*b 一定有非負整數解。

先考慮如下一個方程,x*a+y*b=l  (l,不是1),有裴蜀定理,這個方程一定有無窮多組整數解,取出一組解,不妨設  x0*a-y0*b=l      x0>=1 ,y0>=0;再使得y0滿足y0<=a-1  

由於所有解裡面y的取值是mod a 同餘的,一定可以取到0~a-1這個範圍裡面)

取出來了這個x0,y0以後,帶回方程a*b-a-b+l =x*a+y*b ,

則 a*b-a-b+l =a*b-a-b+(x0*a-y0*b)=(a-y0-1)*b+(x0-1) *a  , a,b的係數都是非負的了,所以解找到了。

綜合1,2兩部 ,ab-a-b 不可以被表示,大於ab-a-b的整數通通可以被表示

證畢