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Case 1: the next triple peak occurs in 21252 days. Case 2: the next triple peak occurs in 21152 days. Case 3: the next triple peak occurs in 19575 days. Case 4: the next triple peak occurs in 16994 days. Case 5: the next triple peak occurs in 8910 days. Case 6: the next triple peak occurs in 10789 days.
在《孙子算经》中有这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),七七数之剩二(除以7余2),问物几何?”这个问题称为“孙子问题”,该问题的一般解法国际上称为“中国剩余定理”。具体解法分三步:
就这么简单。我们在感叹神奇的同时不禁想知道古人是如何想到这个方法的,有什么基本的数学依据吗?
我们将“孙子问题”拆分成几个简单的小问题,从零开始,试图揣测古人是如何推导出这个解法的。
首先,我们假设n1是满足除以3余2的一个数,比如2,5,8等等,也就是满足3*k+2(k>=0)的一个任意数。同样,我们假设n2是满足除以5余3的一个数,n3是满足除以7余2的一个数。
有了前面的假设,我们先从n1这个角度出发,已知n1满足除以3余2,能不能使得 n1+n2 的和仍然满足除以3余2?进而使得n1+n2+n3的和仍然满足除以3余2?
这就牵涉到一个最基本数学定理,如果有a%b=c,则有(a+kb)%b=c(k为非零整数),换句话说,如果一个除法运算的余数为c,那么被除数与k倍的除数相加(或相减)的和(差)再与除数相除,余数不变。这个是很好证明的。
以此定理为依据,如果n2是3的倍数,n1+n2就依然满足除以3余2。同理,如果n3也是3的倍数,那么n1+n2+n3的和就满足除以3余2。这是从n1的角度考虑的,再从n2,n3的角度出发,我们可推导出以下三点:
因此,为使n1+n2+n3的和作为“孙子问题”的一个最终解,需满足:
所以,孙子问题解法的本质是从5和7的公倍数中找一个除以3余2的数n1,从3和7的公倍数中找一个除以5余3的数n2,从3和5的公倍数中找一个除以7余2的数n3,再将三个数相加得到解。在求n1,n2,n3时又用了一个小技巧,以n1为例,并非从5和7的公倍数中直接找一个除以3余2的数,而是先找一个除以3余1的数,再乘以2。
这里又有一个数学公式,如果a%b=c,那么(a*k)%b=a%b+a%b+…+a%b=c+c+…+c=kc(k>0),也就是说,如果一个除法的余数为c,那么被除数的k倍与除数相除的余数为kc。展开式中已证明。
最后,我们还要清楚一点,n1+n2+n3只是问题的一个解,并不是最小的解。如何得到最小解?我们只需要从中最大限度的减掉掉3,5,7的公倍数105即可。道理就是前面讲过的定理“如果a%b=c,则有(a-kb)%b=c”。所以(n1+n2+n3)%105就是最终的最小解。
经过分析发现,中国剩余定理的孙子解法并没有什么高深的技巧,就是以下两个基本数学定理的灵活运用:
思路:题目求d天后的某一天是3个生理周期的顶峰,那么从第一天开始算,这一天正好是3个周期的倍数分别余p、e、i天,这样我们按照上面的方法求出n1,n2,n3,及3个数的最小公倍数就OK了!
#include"stdio.h" #include"string.h" #include"math.h" #include"iostream" #include"algorithm" using namespace std; #define N 1005 int main() { int p,e,i,d,cnt=1,n,lcd=21252; while(scanf("%d%d%d%d",&p,&e,&i,&d)!=-1) { if(p==-1&&e==-1&&i==-1&&d==-1) break; n=(5544*p+14421*e+1288*i)%lcd; //printf("%d\n",n); while(n<=d) n+=lcd; printf("Case %d: the next triple peak occurs in %d days.\n",cnt++,n-d); } return 0; }
#include"stdio.h" #include"string.h" #include"math.h" #include"iostream" #include"algorithm" using namespace std; #define N 1005 int main() { int p,e,i,d,cnt=1,x; while(scanf("%d%d%d%d",&p,&e,&i,&d)!=-1) { if(p==-1&&e==-1&&i==-1&&d==-1) break; for(x=d+1;(x-p)%23;x++) ; for(;(x-e)%28;x+=23) ; for(;(x-i)%33;x+=23*28) ; printf("Case %d: the next triple peak occurs in %d days.\n",cnt++,x-d); } return 0; }
poj 1006 Biorhythms (中国剩余定理学习)
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原文地址:http://blog.csdn.net/u011721440/article/details/38847867