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Description
给你一对数a,b,你可以任意使用(a,b), (a,-b), (-a,b), (-a,-b), (b,a), (b,-a), (-b,a), (-b,-a)这些向量,问你能不能拼出另一个向量(x,y)。
说明:这里的拼就是使得你选出的向量之和为(x,y)
Input
第一行数组组数t,(t<=50000)
接下来t行每行四个整数a,b,x,y (-2*109<=a,b,x,y<=2*109)
Output
t行每行为Y或者为N,分别表示可以拼出来,不能拼出来
Sample Input
3
2 1 3 3
1 1 0 1
1 0 -2 3
Sample Output
Y
N
Y
HINT
样例解释:
第一组:(2,1)+(1,2)=(3,3)
第三组:(-1,0)+(-1,0)+(0,1)+(0,1)+(0,1)=(-2,3)
Solution
这题我们可以发现向量$(-a,-b)=(a,b)*-1$,$(-b,-a)=(b,a)*-1$,$(b,-a)=-1*(-b,a)$,$(-a,b)=-1*(a,-b)$,所以我们可以发现我们只需要用4个向量$(a,b),(b,a),(-b,a),(a,-b)$就够了。
设$(x,y)=x1*(a,b)+x2*(b,a)+x3*(-b,a)+x4*(a,-b)$
则我们可以得到方程$\begin{cases}(x1+x4)*a+(x2-x3)*b=x\cr(x2+x3)*a+(x1-x4)*b=y\end{cases}$
再令$f1=x1+x4,f2=x2-x3,f3=x2+x3,f4=x1-x4$
则方程变为$\begin{cases}f1*a+f2*b=x\cr f3*a+f4*b=y\end{cases}$
我们可以发现,要使$x1,x2,x3,x4$有整数解,则$f1+f4$和$f2+f3$均应为偶数。
然后我们只需求出$f1,f2,f3,f4$即可,不难发现,我们可以用扩展欧几里得来解决。
则$\begin{cases}f1=X*\frac{x}{gcd(a,b)}+\frac{b}{gcd(a,b)}*t\cr f2=Y*\frac{x}{gcd(a,b)}-\frac{a}{gcd(a,b)}*t\end{cases}$(t为整数)
其中的X,Y为扩欧(这里求的方程为aX+bY=gcd(a,b),所以需要将X,Y乘以$\frac{x}{gcd(a,b)}$)得到的一组解,同时可以发现当$ gcd(a,b)\nmid x$时,就没有整数解了。
同理可得第二个方程$\begin{cases}f3=X*\frac{y}{gcd(a,b)}+\frac{b}{gcd(a,b)}*p\cr f4=Y*\frac{y}{gcd(a,b)}-\frac{a}{gcd(a,b)}*p\end{cases}$(p为整数)
然后我们就得到了$\begin{cases}f1+f4=X*\frac{x}{gcd(a,b)}+Y*\frac{y}{gcd(a,b)}+\frac{b}{gcd(a,b)}*t-\frac{a}{gcd(a,b)}*p\cr f2+f3=X*\frac{y}{gcd(a,b)}+Y*\frac{x}{gcd(a,b)}+\frac{b}{gcd(a,b)}*p-\frac{a}{gcd(a,b)}*t\end{cases}$
可以发现,$f1+f4和f2+f3$的奇偶性与$t和p$的值有关,然后我们又可以由奇偶性发现,我们只需要判断$t=0,p=0; t=1,p=0; t=0,p=1; t=1,p=1$这四种情况即可!
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#include<iostream> #include<cstdio> using namespace std; int a,b,c,d,X,Y; int gcd(int x,int y) { if (y==0) { X=1;Y=0; return x; } int z=gcd(y,x%y); int t=X; X=Y; Y=t-Y*(x/y); return z; } bool check(int t,int p) { if ((X*c+Y*d+b*t-a*p)%2==0&&(Y*c+X*d+a*t-b*p)%2==0) return true; return false; } int main() { int T; scanf("%d",&T); while (T--) { scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d); if (a==0||b==0) { if (a==0&&b==0) printf("N\n"); if (a==0) { if (c%b==0&&d%b==0) printf("Y\n");else printf("N\n"); } if (b==0) { if (c%a==0&&d%a==0) printf("Y\n");else printf("N\n"); } continue; } int Gcd=gcd(a,b); if (c%Gcd!=0||d%Gcd!=0) { printf("N\n");continue;} a/=Gcd;b/=Gcd;c/=Gcd;d/=Gcd; if (check(0,0)||check(1,0)||check(0,1)||check(1,1)) printf("Y\n");else printf("N\n"); } return 0; } |