提示
本题代码纯属数学的结晶,因此肥肠简单,但需要一定理解。
题目描述
小凯手中有两种面值的金币,两种面值均为正整数且彼此互素。每种金币小凯都有无数个。在不找零的情况下,仅凭这两种金币,有些物品他是无法准确支付的。现在小凯想知道在无法准确支付的物品中,最贵的价值是多少金币?
注意:输入数据保证存在小凯无法准确支付的商品。
输入
两个正整数 a 和 b,它们之间用一个空格隔开,表示小凯中金币的面值。
输出
一个正整数 N,表示不找零的情况下,小凯用手中的金币不能准确支付的最贵的物品的价值。
样例输入输出
输入 3 7
输出 11
思路
很好,现在到了展示公式的时间了。
有请 Frobenius数
有请 g(a,b)=ab−a−b
验证:
当a=3,b=7
g(3,7)=3×7−3−7=21−10=11g(3,7)=3×7−3−7=21−10=11(✔)
1.证明(反证法):
假设ab - a - b = ax + by,那么:
ab−a−b=ax+byab−a−b=ax+bya(b−1−x)=b(y+1)a(b−1−x)=b(y+1)
因为a和b互素,所以a必须整除y + 1。设y + 1 = ka,则:
a(b−1−x)=bkaa(b−1−x)=bkab−1−x=bkb−1−x=bkx=b−1−bkx=b−1−bk
因为x ≥ 0,所以:
b−1−bk≥0b−1−bk≥0b−1≥bkb−1≥bkk≤(b−1)/bk≤(b−1)/b
由于b ≥ 2(因为a和b互素且为正整数),(b - 1)/b < 1,而k是非负整数,所以k=0。
如果k=0,那么y + 1 = 0 ⇒ y = -1,这与y ≥ 0矛盾。因此,假设不成立,ab - a - b无法表示为ax + by。
2.证明任何大于ab - a - b的数都可以表示
考虑n > ab - a - b,即n ≥ ab - a - b + 1 = (a - 1)(b - 1)。
由于a和b互素,根据Schur's theorem或Coin Problem的理论,任何足够大的整数都可以表示为ax + by。具体来说,最大的不能表示的数是ab - a - b。
重磅代码
#include<stdio.h> long long a,b; int main() {scanf("%lld%lld",&a,&b);printf("%lld",a*b-a-b); }
运行结果(这代码竟然被我过了一道洛谷黄题)