题目:(AcWing)
给定 n 对正整数 ai,bi,对于每对数,求出一组 xi,yi,使其满足 ai×xi+bi×yi=gcd(ai,bi)。
输入格式
第一行包含整数 n。
接下来 n 行,每行包含两个整数 ai,bi。
输出格式
输出共 n 行,对于每组 ai,bi,求出一组满足条件的 xi,yi,每组结果占一行。
本题答案不唯一,输出任意满足条件的 xi,yi 均可。
数据范围
1≤n≤105,
1≤ai,bi≤2×109
输入样例:
2
4 6
8 18
输出样例:
-1 1
-2 1
扩展欧几里得:
即求解方程ax+by=gcd(a,b) (a,b的最大公约数)的一种方法
举个简单的栗子:
令a = 5, b = 18,求x,y.
解:3 = 18 - 5*3 #1; 2 = 5 - 3 #2; 1 = 3 - 2 #3;
将式#1#2代入#3,则有1 = (18 - 5*3 )-(5 - (18 - 5*3)) = 18-5*3-5+18-5*3 = 5*(-7) + 18*2
故x = -7,y = 2;
不妨设递推的两层变量为,公约数均为c
有方程,
,
根据欧几里得算法
cpp
int gcd(int a,int b)
{
if(a%b == 0) return b;
return gcd(b,a%b);
}
易得,
代入一式得,
对比式二系数,知,
又递推到a%b == 0时,可知除数b即为最大公约数c,0*a + 1*b = c, 即 x = 0 , y = 1。
那么可推得上一层a%b == c,则显然,所以 x = 1, y=-1,符合递推公式。
代码实现:
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int exgcd(int a,int b,int& x,int &y)
{
if(a%b == 0)//当a整除b时,b就是最大公约数
{
//根据公式ax+by = gcd(a,b);
x = 0;
y = 1;
return b;
}
int d = exgcd(b,a%b,x,y);
int t = x;
x = y;
y = t - a/b*y;
return d;
}
int main()
{
int n;
cin>>n;
while(n--)
{
int a,b,x,y;
cin>>a>>b;
x = y = 0;
exgcd(a,b,x,y);
cout <<x<<" "<<y<<endl;
}
return 0;
}