日志5
Chranos是个数学天才。 一天,有一个可爱的小女孩追求Chranos,他知道Chranos最喜欢当且仅当总质量为K克的时候的番茄炒蛋了。她希望通过美食俘获Chranos的胃,这样就一定可以和他在一起了吧!虽然小女孩有无限数量的食材,但是数学王国的番茄和蛋非常特殊,他们的质量分别为N克和M克。为了表现一颗完整的心、表达充足的爱意,所有的食材必须被用完。N和M都是正整数且互素,制作过程中既不会凭空增加质量,也不会凭空消失质量。 Chranos不希望小女孩打扰他学数学。他发现,并不是所有番茄炒蛋都是可以被制作出来的。他想找出最大的不可以被制作出的总质量K来拒绝小女孩,这样Chranos就可以永远和数学在一起了!
这是一个典型的鸡兔同笼问题的变形。由于番茄和蛋的质量是互素的,也就是说,N 和 M 的最大公约数是 1,因此可以应用裴蜀定理来分析。裴蜀定理告诉我们,当且仅当两个数互素时,任意一个不超过某个值的质量都可以通过组合这两个重量得到。
题解思路
根据数学定理,如果有两个互素的正整数 NNN 和 MMM,那么它们组合无法得到的最大质量为:K=N×M−N−M这就是著名的 Frobenius number(弗罗本纽斯数)。
解题步骤
- 检查番茄和蛋的质量 NNN 和 MMM 是否互素。根据题意,N 和 M 已经互素,因此可以直接跳到第 2 步。
- 计算 K 值:K=N×M−N−M。
示例
假设番茄的质量为 3 克,蛋的质量为 5 克,那么:K=3×5−3−5=15−3−5=7因此,小女孩无法通过使用 3 克和 5 克的番茄和蛋制作出 7 克质量的番茄炒蛋。