AtCoderのABC
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ABC150-D Semi Common Multiple
C#のソース
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
static string InputPattern = "InputX";
static List<string> GetInputList()
{
var WillReturn = new List<string>();
if (InputPattern == "Input1") {
WillReturn.Add("2 50");
WillReturn.Add("6 10");
//2
}
else if (InputPattern == "Input2") {
WillReturn.Add("3 100");
WillReturn.Add("14 22 40");
//0
}
else if (InputPattern == "Input3") {
WillReturn.Add("5 1000000000");
WillReturn.Add("6 6 2 6 2");
//166666667
}
else {
string wkStr;
while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
}
return WillReturn;
}
static long mM;
static long[] mAArr;
static void Main()
{
List<string> InputList = GetInputList();
long[] wkArr = InputList[0].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
mM = wkArr[1];
mAArr = InputList[1].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
long UB = mAArr.GetUpperBound(0);
// 全ての要素を2で割る
for (long I = 0; I <= UB; I++) {
mAArr[I] /= 2;
}
var Soinsuu2CntList = new List<long>();
Array.ForEach(mAArr, pX => Soinsuu2CntList.Add(DeriveSoinsuu2Cnt(pX)));
if (Soinsuu2CntList.Distinct().Count() > 1) {
Console.WriteLine(0);
return;
}
long LCM = DeriveLCM(mAArr, mM);
if (LCM > mM) {
Console.WriteLine(0);
return;
}
var LCMList = new List<long>();
for (long LCMProd = LCM; LCMProd < long.MaxValue; LCMProd += LCM) {
// 全ての項の奇数倍なら、数列にAdd
if (Array.TrueForAll(mAArr, pX => ((LCMProd / pX) % 2 == 1))) {
LCMList.Add(LCMProd);
if (LCMList.Count == 2) {
break;
}
}
}
long MaxN = DeriveMaxN(LCMList[0], LCMList[1] - LCMList[0], mM);
Console.WriteLine(MaxN);
}
// 不等式を解いて
// 数列の一般項 a1 + d*(n-1) <= M を みたす最大のnを返す
// d * n - d <= M - a1
// d * n <= M - a1 + d
static long DeriveMaxN(long a1, long d, long M)
{
return (M - a1 + d) / d;
}
// 列挙を引数として、最小公倍数を返す
static long DeriveLCM(IEnumerable<long> pEnum, long pLimit)
{
long LCM = pEnum.First();
foreach (long EachLong in pEnum) {
LCM = DeriveLCM2(LCM, EachLong);
if (LCM > pLimit) {
break;
}
}
return LCM;
}
// 2つの数のLCMを求める
static long DeriveLCM2(long p1, long p2)
{
long GCD = DeriveGCD(p1, p2);
return (p1 / GCD) * p2;
}
// ユークリッドの互除法で2数の最大公約数を求める
static long DeriveGCD(long pVal1, long pVal2)
{
long WarareruKazu = pVal2;
long WaruKazu = pVal1;
while (true) {
long Amari = WarareruKazu % WaruKazu;
if (Amari == 0) return WaruKazu;
WarareruKazu = WaruKazu;
WaruKazu = Amari;
}
}
// 2の何乗を素因数に持つかを返す
static long DeriveSoinsuu2Cnt(long pVal)
{
long WillReturn = 0;
while (pVal % 2 == 0) {
WillReturn++;
pVal /= 2;
}
return WillReturn;
}
}
解説
A B C
という入力を考えると
X = A * (P + 0.5)
X = B * (P + 0.5)
X = C * (P + 0.5)
で入力は偶数なので小数を消す変形を行います。
X = A/2 * (2 * P + 1)
X = B/2 * (2 * P + 1)
X = C/2 * (2 * P + 1)
ここで、2 * P + 1は、奇数であることと
素因数分解の一意性により、A/2 , B/2 , C/2
の素因数分解での2の乗数が一致してなかったら、同じ値にはならないと分かるので
2の乗数が一致してなかったら、解は0になります。
次の考察として、
Pは、0以上の整数なので
2 * P + 1は、1,3,5,7,9,11,13という数列になります。
なので、半公倍数であるための必要条件として、公倍数であることが導けます。
後は、最小公倍数の倍数を順に調べていって、A/2 , B/2 , C/2 の奇数倍だったら
解の半公倍数になります。
2つの半公倍数が分かったら、等差数列の一般項から不等式を作り、解を求めてます。