SGU 455 Sequence analysis(Cycle detection,floyd判圈算法)

时间:2022-09-03 09:09:48

题目链接:http://acm.sgu.ru/problem.php?contest=0&problem=455

Due to the slow 'mod' and 'div' operations with int64 type, all Delphi solutions for the problem 455 (Sequence analysis) run much slower than the same code written in C++ or Java. We do not guarantee that Delphi solution exists. 

You are given a sequence of signed 64-bit integers defined as follows:

  • x0 = 1,
  • SGU 455 Sequence analysis(Cycle detection,floyd判圈算法),

where

mod

is a remainder operator. All arithmetic operations are evaluated without overflow checking. Use standard "remainder" operator for programming languages (it differs from the mathematical version; for example SGU 455 Sequence analysis(Cycle detection,floyd判圈算法) in programming, while SGU 455 Sequence analysis(Cycle detection,floyd判圈算法) in mathematics). Use "

long long

" type in C++, "

long

" in Java and "

int64

" in Delphi to store xi and all other values.

Let's call a sequence element xp repeatable if it occurs later in the sequence — meaning that there exists such qq > p, that xq = xp. The first repeatable element M of the sequence is such an element xm that xm is repeatable, and none of the xp where p < m are repeatable.

Given AB and C, your task is to find the index of the second occurence of the first repeatable element M in the sequence if the index is less or equal to 2 · 106. Per definition, the first element of the sequence has index 0.

Input

The only line of input contains three signed 64-bit integers: AB and C (B > 0, C > 0).

Output

Print a single integer  — the index of the second occurence of the first repeatable member if it is less or equal to 2 · 106. Print -1 if the index is more than 2 · 106.

题目大意:给出x[0] = 1,还有A、B、C,有x[i+1] = (A * x[i] + x[i] % B) % C。求第二个循环节出现的位置。

思路:http://en.wikipedia.org/wiki/Cycle_detection#Tortoise_and_hare (floyd判圈算法,龟兔算法?)

给一个初始值x[0],有一个函数x[i + 1] = f(x[i])。若x始终在有限集合中运算,那么这些x值会构成一个环。

在此题中,整数模一个C后,显然得到的值是有限的。

设第一个循环节从x[μ]开始,循环节长度为λ

那么对任意i = kλ ≥ μ,一定会有x[kλ] = x[kλ + kλ],即x[i] = x[2i]

于是我们可以用以下代码,找出满足x[v] = x[2v]的第一个ν,显然在[μ, μ + λ]间存在一个v = kλ,则此步复杂度为O(μ+λ)

    long long x = f(x0), y = f(f(x0));
int v = 1;
while(x != y)
x = f(x), y = f(f(y)), v++;

由于对任意i ≥ μ,有x[i] = x[i + λ] = x[i + kλ],那么同意有x[μ] = x[μ + λ] = x[μ + kλ] = x[μ + v]

在上面的代码中,我们已经求得了x[v],其中两个变量都等于x[v]

那么基于x[μ] = x[μ + v]的事实。我们可以用下面的代码,循环μ次,求出x[μ]

    x = x0;
int mu = 0;
while(x != y)
x = f(x), y = f(y), mu++;

上述代码已经求出μx[μ]。最后,只要再循环λ遍,即可求出循环节长度:

    int lam = 1;
y = f(x);
while(x != y) y = f(y), lam++;

总时间复杂度为O(μ+λ),空间复杂度为O(1)

对于本题,输出μ+λ即可。

至于本题的计算过程可能溢出的事情我没想……我发现大家都没管,我也不管了……

代码(312MS):

 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL; const int MAXR = 2e6; LL A, B, C; LL next(LL x) {
return (A * x + x % B) % C;
} int main() {
scanf("%I64d%I64d%I64d", &A, &B, &C);
LL x = next(), y = next(x);
int v = ;
while(v <= MAXR && x != y)
x = next(x), y = next(next(y)), v++;
if(v > MAXR) {
puts("-1");
return ;
} x = ;
int mu = ;
while(x != y)
x = next(x), y = next(y), mu++; int lam = ;
y = next(x);
while(mu + lam <= MAXR && x != y) y = next(y), lam++; if(mu + lam <= MAXR) printf("%d\n", mu + lam);
else puts("-1");
}

SGU 455 Sequence analysis(Cycle detection,floyd判圈算法)的更多相关文章

  1. Floyd判圈算法 Floyd Cycle Detection Algorithm

    2018-01-13 20:55:56 Floyd判圈算法(Floyd Cycle Detection Algorithm),又称龟兔赛跑算法(Tortoise and Hare Algorithm) ...

  2. Floyd判圈算法

    Floyd判圈算法 leetcode 上 编号为202 的happy number 问题,有点意思.happy number 的定义为: A happy number is a number defi ...

  3. leetcode202(Floyd判圈算法(龟兔赛跑算法))

    Write an algorithm to determine if a number is "happy". 写出一个算法确定一个数是不是快乐数. A happy number ...

  4. Floyd 判圈算法

    Floyd 判圈算法 摘自*, LeetCode 上 141题 Linked List Cycle 用到这个, 觉得很有意思. 记录一下. 链接: https://zh.wikipedia.or ...

  5. UVA 11549 CALCULATOR CONUNDRUM(Floyd判圈算法)

    CALCULATOR CONUNDRUM   Alice got a hold of an old calculator that can display n digits. She was bore ...

  6. UVA 11549 Calculator Conundrum &lpar;Floyd判圈算法&rpar;

    题意:有个老式计算器,每次只能记住一个数字的前n位.现在输入一个整数k,然后反复平方,一直做下去,能得到的最大数是多少.例如,n=1,k=6,那么一次显示:6,3,9,1... 思路:这个题一定会出现 ...

  7. Codeforces Gym 101252D&amp&semi;&amp&semi;floyd判圈算法学习笔记

    一句话题意:x0=1,xi+1=(Axi+xi%B)%C,如果x序列中存在最早的两个相同的元素,输出第二次出现的位置,若在2e7内无解则输出-1. 题解:都不到100天就AFO了才来学这floyd判圈 ...

  8. Floyd判圈算法 UVA 11549 - Calculator Conundrum

    题意:给定一个数k,每次计算k的平方,然后截取最高的n位,然后不断重复这两个步骤,问这样可以得到的最大的数是多少? Floyd判圈算法:这个算法用在循环问题中,例如这个题目中,在不断重复中,一定有一个 ...

  9. UVa 11549 计算器谜题(Floyd判圈算法)

    https://vjudge.net/problem/UVA-11549 题意: 有一个老式计算器,只能显示n位数字,输入一个整数k,然后反复平方,如果溢出的话,计算器会显示结果的最高n位.如果一直这 ...

随机推荐

  1. Android&lpar;Linux&rpar;控制GPIO方法二

    前文<Android(Linux)控制GPIO的方法及实时性分析>主要使用Linux shell命令控制GPIO,该方法可在调试过程中快速确定GPIO硬件是否有问题,即对应的GPIO是否受 ...

  2. html学习第二天—— 第八章—— CSS选择器

    标签选择器其实就是html代码中的标签.如右侧代码编辑器中的<html>.<body>.<h1>.<p>.<img>.例如下面代码:p{fo ...

  3. 2015&period;10&period;18 do while练习

    /*乘法表*/ #define COLMAX 10 #define ROWMAX 12 main() { int row,column,y; row=1; printf("          ...

  4. ES6笔记(6)-- Set、Map结构和Iterator迭代器

    系列文章 -- ES6笔记系列 搞ES6的人也是够无聊,把JS弄得越来越像Java.C++,连Iterator迭代器.Set集合.Map结构都出来了,不知道说什么好... 一.简单使用 1. iter ...

  5. PRML读书会第四章 Linear Models for Classification&lpar;贝叶斯marginalization、Fisher线性判别、感知机、概率生成和判别模型、逻辑回归&rpar;

    主讲人 planktonli planktonli(1027753147) 19:52:28 现在我们就开始讲第四章,第四章的内容是关于 线性分类模型,主要内容有四点:1) Fisher准则的分类,以 ...

  6. Solr开发文档

    转载:http://www.cnblogs.com/hoojo/archive/2011/10/21/2220431.html Solr 是一种可供企业使用的.基于 Lucene 的搜索服务器,它支持 ...

  7. Mtk Android 打包解包&ast;&period;img

    打包/解包 boot.img, system.img, userdata.img, or recovery.img [DESCRIPTION] MTK codebase编译出来的image必须使用MT ...

  8. GraphCuts算法解析,Graphcuts算法求最大流,最小割实例

    图割论文大合集下载: http://download.csdn.net/detail/wangyaninglm/8292305 代码: /* graph.h */ /* Vladimir Kolmog ...

  9. &lpar;字符串 数组 递归 双指针&rpar; leetcode 344&period; Reverse String

    Write a function that reverses a string. The input string is given as an array of characters char[]. ...

  10. PyTorch进行深度学习入门

    一.PyTorch是什么? 这是一个基于Python的科学计算软件包,针对两组受众: ①.NumPy的替代品,可以使用GPU的强大功能 ②.深入学习研究平台,提供最大的灵活性和速度 二.入门 ①.张量 ...