Noip2014 Day2 T3 解方程(数论+取模运算)

时间:2021-09-15 09:45:19

题目描述

已知多项式方程:

a0+a1x+a2x^2+..+anx^n=0

求这个方程在[1, m ] 内的整数解(n 和m 均为正整数)

输入输出格式

输入格式:

输入文件名为equation .in。

输入共n + 2 行。

第一行包含2 个整数n 、m ,每两个整数之间用一个空格隔开。

接下来的n+1 行每行包含一个整数,依次为a0,a1,a2..an

输出格式:

输出文件名为equation .out 。

第一行输出方程在[1, m ] 内的整数解的个数。

接下来每行一个整数,按照从小到大的顺序依次输出方程在[1, m ] 内的一个整数解。

输入输出样例

输入样例#1:

2 10
1
-2
1

输出样例#1:

1
1

输入样例#2:

2 10
2
-3
1

输出样例#2:

2
1
2

输入样例#3:

2 10
1
3
2

输出样例#3:

0

说明

Noip2014 Day2 T3 解方程(数论+取模运算)

思路

我们知道 对于一个方程 a0+a1x+a2x^2+..+anx^n=0

同时对两边取模等式依然成立,即(a0+a1x+a2x^2+..+anx^n)%k=0%k=0

同时 f(x) mod k != 0 那么f(x + Nk) = f(x) != 0

那么对于这个方程,我们就没必要从1~m中找解

只需要从1~k-1中找那些不是解的数就可以了,最后再推测出k~m中解的情况

当然为了防止出现疏漏我们应该多找几个较大的质数(废话),其实4~5个就可以了

时间复杂度是O(nkprime),prime是所选的质数个数

所以我们最好应该取10^4左右的质数
(放几个:7457,7829,8623,8971,9781, 10007,10917,30071)

代码

#include<iostream> 
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define maxn 1000010
const int prime[]={10007,10917,30071}; //选的三个质数
int n,m;
long long a[110][5];//存放取模的值
bool f[100000][5]; //因为只需要判断是否为0
int cnt[maxn]; //最后答案存放的数组
char s[10010]; //输入用
bool calc(int value, int j)
{
long long tmp=0;
for(int i=n;i>=0;--i)
tmp=(tmp*value+a[i][j])%prime[j];
return tmp!=0;
} //判断取模之后是否等于零
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i=0;i<=n;++i)
{
scanf("%s",s); //输入
int len=strlen(s);
int sign=1;

for (int l=0;l<len;++l)
{
if(s[l]=='-') sign=-1;
else //如果ai不是负数直接可以取模
for(int j=0;j<3;++j)
a[i][j]=(a[i][j]*10+s[l]-'0')%prime[j];
}

if(sign==-1)
for(int j=0;j<3;++j)
a[i][j]=prime[j]-a[i][j];
//如果ai是负数还是要变成正数
}

for(int j=0;j<3;++j)
for(int i=0;i<prime[j];++i)
f[i][j]=calc(i,j);

for(int i=1;i<=m;++i)
{
bool flag=true; //判断标记
for(int j=0;j<3;++j)
if(f[i%prime[j]][j]) //对之后的情况可以直接做出判断
{
flag=false;
break;
}
if(flag) cnt[++cnt[0]]=i;
//如果是解直接放入cnt数组,cnt[0]记录解的个数
}
printf("%d\n", cnt[0]);
for(int i=1;i<=cnt[0];++i)
printf("%d\n",cnt[i]);
return 0;
}