Prime Number
来源:互联网 发布:rar怎么解压到mac 编辑:程序博客网 时间:2024/04/20 13:10
Simon has a prime number x and an array of non-negative integersa1, a2, ..., an.
Simon loves fractions very much. Today he wrote out number on a piece of paper. After Simon led all fractions to a common denominator and summed them up, he got a fraction:, where numbert equals xa1 + a2 + ... + an. Now Simon wants to reduce the resulting fraction.
Help him, find the greatest common divisor of numbers s andt. As GCD can be rather large, print it as a remainder after dividing it by number1000000007 (109 + 7).
The first line contains two positive integers n andx (1 ≤ n ≤ 105,2 ≤ x ≤ 109) — the size of the array and the prime number.
The second line contains n space-separated integersa1, a2, ..., an (0 ≤ a1 ≤ a2 ≤ ... ≤ an ≤ 109).
Print a single number — the answer to the problem modulo 1000000007 (109 + 7).
2 22 2
8
3 31 2 3
27
2 229 29
73741817
4 50 0 0 0
1
In the first sample . Thus, the answer to the problem is 8.
In the second sample, . The answer to the problem is 27, as 351 = 13·27,729 = 27·27.
In the third sample the answer to the problem is 1073741824 mod 1000000007 = 73741817.
In the fourth sample . Thus, the answer to the problem is 1.
题意:题目要求的是分子和分母的最大公约数,但因为x是素数,所以其实就是要将分子和分母都表示成(x^k)*m,m不能被x整除,然后取分子和分母k的最小值。
分母已经固定的为 x^s s=(a1+a2+a3+...),所以最主要的就是处理分子了,我们知道分子上k的最小值一定是相加时分母的最大值。
首先对于每个1/x^ai 通分之后分子变为x^(s-ai),我们的任务就是要求出分子中的最大公约数就是我们所求的值,肯定就是次数最小的那一项了;
但是有一个特殊情况我们需要考虑,就是有些项相加的系数可能会被x整除,所以我们还要对分子进行处理;
例如分子为2^2+2^2=2*2^2=2^3,最小的k为3,不是2
处理方法:
我们可以知道的是,由于输入的ai是按照非递减的顺序输入,s=a1+a2+a3+...,所以初始最小的k应为 s-an;(即 1/x^an 分母变为 x^s 需要乘上x^s-an 为最小);
然后我们就需要开始找相同项的次数加在一块能否整除x;我们这里从最小项an开始,因为只有最小的项加起来的次数可以整除x才能改变最小的k值,最小的没有,最大的对k的值没有影响,)每次取最小的值t的系数,判断能否被x整除,如果不可以这个t就直接是我们要找的k,如果可以整除那么我们就乘一个x到x^t上去 使其变为x^(t+1),也就是将count/x的系数加到x^(t+1)次方上去,知道找到一个最小的t就是我们要找的k了
#include<stdio.h>#include<iostream>#include<string.h>using namespace std;long long int a[100100];long long int s[100100];long long qp(long long int n,long long int k)//快速幂{ long long int ret = 1; while(k) { if(k&1) ret = (ret*n) % 1000000007; k = k>>1; n = n*n % 1000000007; } return ret;}int main(){ long long int n,m; while(scanf("%lld%lld",&n,&m)!=-1) { long long int sum=0; memset(s,0,sizeof(s)); for(long long int i=1; i<=n; i++) { scanf("%lld",&a[i]); sum+=a[i]; } long long int ans=sum-a[n];//得出最小的幂,从分子最小的幂开始求公约数,把它当做公约数 for(long long int i=1; i<=n; i++)//通分后,把分子每一个幂都求出来,存起来 { s[i]=sum-a[i]; } int l=0; long long int ha; long long int we=ans; for(long long int i=n; i>=1; i--)//从分子最小的幂开始ans,在数组中找和它相等幂的个数,如果个数l能整除m,最小则ans+1,,然后找ans+1之后的,在数组中找和它相等的幂的个数,看l是否整除m,如果可以就重复,不可以就跳出循环,此时的ans就是最大的,则qp(m,ans)就是最大的公约数。 { i=n; if(s[i]==we) { ha=we;//用we标记当前的幂,方便在数组里面找和这个幂相等的幂的个数 while(n&&s[n]==ha) { n--; l++; } if(l%m)break;//l(就是系数)不能整除m则跳出,此时的ans就是所求 ans+=1;//能整除,则幂就+1,此时的系数就是l/m we=ans; l=l/m; } else//防止在数组中没找到和当前幂相等的数,则就看当前幂的数的系数是不是能整除m,能就ans+1,不能就跳出循环。像3*3^4,如果数组里面没有3^4则,,则此时就把它写成3^5,,,再在数组里面找和3^5有相同幂的数的个数 { if(l%m)break; l=l/m; ans+=1; we=ans; } } while(l%m==0)//防止l还可以整除m,例如10*10^2,,,则可以写成10^3,则qp(m,3)就是最大的公约数,如果没这步的话,ans就是2了,最大公约数就会变小 { l/=m; ans++; } long long int ta; ta=min(ans,sum);//取最小的幂,因为有可能分子大于分母,此时取分母为最大公约数 //printf("%d\n",ta); printf("%lld\n",qp(m,ta)); }}
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