#1197991 (C#) No.551 夏休みの思い出（２）

• 問題: No.551 夏休みの思い出（２）
• ユーザー: 👑 kakel-san
• 提出日時: 2026-11-10 11:47:24
• 言語: C# (.NET 10.0.403 + ACL)
• 結果: AC
• 実行時間: 73 ms / 4,000 ms
• コード長: 3,502 bytes
• コンパイル時間: 11,277 ms
• コンパイル使用メモリ: 172,660 KB
• 実行使用メモリ: 39,708 KB
• 最終ジャッジ日時: 2026-11-10 11:47:42
• 合計ジャッジ時間: 17,343 ms
• ジャッジサーバーID （参考情報）: judge4_0 / judge2_0

ファイルパターン	結果
sample	AC * 2
other	AC * 47

コンパイルメッセージ

  復元対象のプロジェクトを決定しています...
  /home/judge/data/code/main.csproj を復元しました (254 ミリ秒)。
  main -> /home/judge/data/code/bin/Release/net10.0/main.dll
  main -> /home/judge/data/code/bin/Release/net10.0/publish/

ソースコード

using System;
using static System.Console;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static int NN => int.Parse(ReadLine());
    static int[] NList => ReadLine().Split().Select(int.Parse).ToArray();
    public static void Main()
    {
        Solve();
    }
    static void Solve()
    {
        var c = NList;
        var (p, r) = (c[0], c[1]);
        var t = NN;
        var ans = new long[t][];
        var ran = new Random();
        var z = 0;
        while (true)
        {
            z = ran.Next(p);
            if (Exp(z, (p - 1) / 2, p) == p - 1) break;
        }
        var q = p - 1;
        var s = 0;
        while (q % 2 == 0)
        {
            q >>= 1;
            ++s;
        }
        for (var u = 0; u < t; ++u)
        {
            c = NList;
            ans[u] = Calc(p, r, c[0], c[1], c[2], z, q, s);
        }
        WriteLine(string.Join("\n", ans.Select(ai => string.Join(" ", ai))));
    }
    static long[] Calc(int p, int r, int a, int b, int c, int z, int q, int s)
    {
        // ax^2+bx+c=0 (mod p) の解
        // x = (-b +- √(b^2-4ac)) / 2a
        var rt = ((long)b * b % p - 4L * a * c % p + p) % p;
        var pa = Exp(2 * a, p - 2, p);
        var sqrt = Sqrt((int)rt, p, z, q, s);
        if (sqrt == 0) return [(p - b) * pa % p];
        if (sqrt == -1) return [-1L];
        var c1 = (p - b + p - sqrt) % p * pa % p;
        var c2 = (p - b + sqrt) % p * pa % p;
        if (c1 == c2) return [c1];
        if (c1 < c2) return [c1, c2];
        return [c2, c1];
    }
    // mod p での平方根を求める
    // -1の場合は解なし、正の数の場合は -x も平方根になる
    static int Sqrt(int a, int p, int z, int q, int s)
    {
        var leg = Exp(a, (p - 1) / 2, p);
        if (leg == 0) return 0;
        if (leg > 1) return -1;
        if (p % 4 == 3) return (int)Exp(a, (p + 1) / 4, p);
        // p=4k+1のとき：Tonelli-Shanksアルゴリズムで求める
        // zは法pにおける平方非剰余, sはp-1の2で割れる回数, qはp-1を2で割れるだけ割ったあとの値
        var m = s;
        var c = Exp(z, q, p);
        var t = Exp(a, q, p);
        var r = Exp(a, (q + 1) / 2, p);
        while (true)
        {
            if (t == 0) return 0;
            if (t == 1) return (int)r;
            // t^2^i=1となる最小のiを求めて,b=c^2^m-i-1を計算し、更新
            var ti = t;
            var flg = false;
            for (var i = 1; i < m; ++i)
            {
                ti = ti * ti % p;
                if (ti == 1)
                {
                    var m2 = Exp(2, m - i - 1, p - 1);
                    var b = Exp(c, m2, p);
                    m = i;
                    c = b * b % p;
                    t = t * c % p;
                    r = r * b % p;
                    flg = true;
                    break;
                }
            }
            if (!flg)
            {
                throw new Exception("ERROR");
            }
        }
    }
    static long Exp(long n, long p, int mod)
    {
        long _n = n % mod;
        var _p = p;
        var result = 1L;
        if ((_p & 1) == 1) result *= _n;
        while (_p > 0)
        {
            _n = _n * _n % mod;
            _p >>= 1;
            if ((_p & 1) == 1) result = result * _n % mod;
        }
        return result;
    }
}