F - 丘 (欧拉函数)
InputThe input consists of multiple test cases. Each test case contains exactly one line containing L(1 ≤ L ≤ 2,000,000,000).
The last test case is followed by a line containing a zero.OutputFor each test case, print a line containing the test case number( beginning with 1) followed by a integer which is the length of Bob's luckiest number. If Bob can't construct his luckiest number, print a zero.Sample Input
8
11
16
0
Sample Output
Case 1: 1
Case 2: 2
Case 3: 0 参考网上的题解:
思路;
注意到凡是那种11111..... 22222..... 33333.....之类的序列都可用这个式子来表示:k*(10^x-1)/9
进而简化:8 * (10^x-1)/9=L * k (k是一个整数)
8*(10^x-1)=9L*k
d=gcd(9L,8)=gcd(8,L)
8*(10^x-1)/d=9L/d*k
令p=8/d q=9L/d p*(10^x-1)=q*k
因为p,q互质,所以q|(10^x-1),即10^x-1=0(mod q),也就是10^x=1(mod 9*L/d)
由欧拉定理可知,当q与10互质的时候,10^(φ(q))=1 (mod q),即必定存在一个解x。
而题目中要求的是最小的解,设为min,那么有a^min=1%q,因为要满足a^φ(q)=1%q,那么a^φ(q)肯定能变换成(a^min)^i。
所以接下来只要枚举φ(q)的因子,找出符合条件的最小者即可。
无解的时候就是q与10不互质的时候,因为若q与10有公因子d:
1.若d=2,q=2*k,那么10^x=2^x*5^x=1%2k
即2^x*5^x=1+2k*m,左边为偶数,右边为奇数,显然矛盾。
2.若d=5,q=5*k,那么10^x=2^x*5^x=1%5k
即2^x*5^x=1+5k*m,左边是5的倍数,右边不是5的倍数,显然矛盾。
代码:
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<stack>
#include<set>
#include<vector>
#include<map>
#include<cmath>
const int maxn=1e5+5;
typedef long long ll;
using namespace std;
ll L;
long long multi(long long a,long long b,long long mod) {
long long ret=0;
while(b) {
if(b&1)
ret=(ret+a)%mod;
a=(a<<1)%mod;
b=b>>1;
}
return ret;
}
long long quickPow(long long a,long long b,long long mod) {
long long ret=1;
while(b) {
if(b&1)
ret=multi(ret,a,mod);
a=multi(a,a,mod);
b=b>>1;
}
return ret;
} long long eular(long long n) {
long long ret=1,i;
for(i=2; i*i<=n; i++) {
if(n%i==0) {
n=n/i;
ret*=i-1;
while(n%i==0) {
n=n/i;
ret*=i;
}
}
}
if(n>1)
ret*=n-1;
return ret;
} int main() {
int t=0;
while(scanf("%lld",&L)!=EOF) {
if(L==0)
break;
long long p=9*L/__gcd(L,(ll)8);
long long d=__gcd((ll)10,p);
if(d==1) {
long long phi=eular(p);
long long ans=phi;
long long m=sqrt((double)phi);
bool flag=false;
for(int i=1; i<=m; i++) {
if(phi%i==0 && quickPow(10,i,p)==1) {
ans=i;
flag=true;
break;
}
}
if(!flag) {
for(int i=m; i>=2; i--) {
if(phi%i==0 && quickPow(10,phi/i,p)==1) {
ans=phi/i;
break;
}
}
}
printf("Case %d: %lld\n",++t,ans);
} else {
printf("Case %d: 0\n",++t);
}
}
return 0;
}
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