题目描述
某球队一共打了\(n\)场比赛,总得分为\(p\),已知赢一场得\(w\)分,平局一场得\(d\)分,输一场不加分也不减分,问一共赢了几场(x),平局了几场(y),输了几场(z)?如果不存在合法方案输出"-1",如果存在多组可能的方案,任意输出一组(Special Judge)。
也就是任求一组符合条件的非负整数三元组\((x,y,z)\),满足:
\[x\cdot w+y\cdot d=p \\x+y+z=n\]
输入
四个整数\(n,p,w,d\)。
输出
输出三个整数表示符合条件的三元组,如果不存在,则输出"-1"。
样例
Input#1
30 60 3 1
Output#1
17 9 4
Input#2
10 51 5 4
Output#2
-1
Input#3
20 0 15 5
Output#3
0 0 20
Hint
\(1<=n<=10^{12}\),\(0<=p<=10^{17}\),\(1<=d<w<=10^{15}\)。
注意,题目数据保证了\(d<w\),也就是赢一场的得分严格大于平局一场的得分。
题解
一开始看题,直接打了个exgcd去解不定方程最小解,结果好像中间会爆long long 就WA掉了。其实仔细读题,根本根本不需要这样搞。
现在需要解一个这样的方程组
\[x+y+z=n....①\\x\cdot w+y\cdot d=p....②\\\]
①式可以转化为\(x+y<=n\),\(z\)的大小再根据\(x,y\)具体调整即可。
假设存在一组二元组\((x,y)\),已经能够满足②式了,现在考虑再构造一组解,使得\(x+y\)尽量小,能满足①式。
则有
\[x\cdot w+w\cdot d-w\cdot d+y\cdot d=p\\→(x+d)\cdot w+(y-w)\cdot d=p\\\]
也就是说必然还存在一组满足②式的解\((x+d,y-w)\),多次进行这样的操作,可以得到\((x+2d,y-2w)\),\((x+3d,y-3w)\),......,由于需要满足\(x>0,y>0,z>0\),必然有一个下限使得此时的\(y'<w\),减不动了,可以证明此时的这组解一定是最优的(也就是此时的\(x'+y'\)最小)。为什么呢,由于题目强调了\(w>d\),也就是\(x->x'\)的增量小于\(y->y'\)减量,所以此时的\(x'+y'\)一定最小。
所以只用枚举\(y∈[0,w-1]\)即可,然后分别带入计算得到此时的\(x\),再判一下\(x+y<=n\)这个条件,如果这个范围内都没有满足条件的解,\(y\)再往大枚举也不可能出现满足条件的解了。
综上时间复杂度为\(O(W)\),\(W<=10^5\)。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
typedef long long ll;
ll n,p,w,d;
signed main(){
cin>>n>>p>>w>>d;
for(int y=0;y<w;y++){
int left=p-y*d;
if(left%w)continue;
int x=left/w;
if(x>=0&&x+y<=n){
printf("%lld %lld %lld\n",x,y,n-x-y);
return 0;
}
}
puts("-1");
}