{ }codelper
최대공약수큰 정수(64비트)P0367

모눈종이를 남김없이 정사각형으로 자르기

가로로 a칸, 세로로 b줄인 모눈종이가 있다. 칸은 왼쪽부터 1번, 2번, …, a번이고, 줄은 위부터 1번, 2번, …, b번이다. 이 종이를 다음 규칙으로 남김없이 정사각형 조각으로 자른다. 남은 종이의 가로가 세로보다 길거나 같으면, 남은 종이의 왼쪽 끝에서 한 변이 남은 종이의 세로와 같은 정사각형을 잘라 낸다. 남은 종이의 가로가 세로보다 짧으면, 남은 종이의 위쪽 끝에서 한 변이 남은 종이의 가로와 같은 정사각형을 잘라 낸다. 남은 종이가 없어질 때까지 이 일을 되풀이하고, 조각에는 잘라 낸 차례대로 1번부터 번호를 붙인다. 예시 1의 가로 10, 세로 7인 종이에서는 먼저 왼쪽에서 한 변이 7인 1번 조각을 잘라 내고, 남은 가로 3, 세로 7인 종이의 위쪽에서 한 변이 3인 2번, 3번 조각을 잘라 낸다.
마지막으로 남은 가로 3, 세로 1인 종이의 왼쪽에서 한 변이 1인 4번, 5번, 6번 조각을 잘라 낸다. 첫 줄에 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변의 길이를 빈칸 하나로 띄워 출력하라. 이어서 질문 q개에 차례대로 한 줄씩 답하라. 질문 "c r"의 답은 처음 종이의 c번 칸, r번 줄에 있는 모눈이 들어간 조각의 번호와 그 조각의 한 변의 길이이고, 빈칸 하나로 띄워 출력한다.

입력
첫 줄에 a, b, q가 빈칸 하나로 띄워 주어진다.
다음 q줄에 c와 r이 빈칸 하나로 띄워 주어진다.
1 ≤ a, b ≤ 10^15, 1 ≤ q ≤ 5,000, 1 ≤ c ≤ a, 1 ≤ r ≤ b(모두 정수이고, 쉼표 없이 숫자만 주어진다)
출력
첫 줄에 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변의 길이.
이어서 질문마다 한 줄에 조각의 번호와 그 조각의 한 변의 길이
예시 1 · stdin
10 7 6
1 1
7 7
8 1
10 6
9 7
10 7
stdout
6 1
1 7
1 7
2 3
3 3
5 1
6 1
예시 2 · stdin
1000000000000000 1 2
1 1
1000000000000000 1
stdout
1000000000000000 1
1 1
1000000000000000 1
main.py
입력(stdin)

실행하면 이 줄들이 차례로 input()·표준 입력으로 들어가요(실행 중에 묻지 않아요).

$ 준비됐어요

코드를 입력해 풀려면 PC에서 열어 주세요. 모바일에서는 문제와 풀이를 볼 수 있어요.

다른 언어로는?언어별 풀이 보기 · 8개 언어 풀이

이 자르기는 유클리드 호제법을 그림으로 그린 것이에요.
가로 w가 세로 h 이상이면 한 변이 h인 조각이 w를 h로 나눈 몫개 나오고, 남는 가로는 w % h예요.
그래서 조각의 수는 호제법에서 나오는 몫을 모두 더한 값이고, 마지막에 남는 가장 작은 조각의 한 변이 a와 b의 최대공약수예요.
Python math.gcd, C++ std::gcd(<numeric>)는 최대공약수만 돌려주고 몫은 알려 주지 않아서, 여기서는 while (y != 0) 반복을 직접 써야 해요(Java·C#·C·JavaScript·TypeScript·크레이콘에는 정수용 gcd 함수가 없어 어차피 직접 써요).
질문에는 같은 반복을 돌면서 남은 종이의 왼쪽과 위쪽으로 이미 잘려 나간 길이 left, top과 지금까지 자른 조각의 수 count를 함께 들고 가요.
가로로 자르는 단계에서 c - left가 k × h 이하이면 그 단계의 조각이고, 번호는 count + (c - left - 1)을 h로 나눈 몫 + 1이에요.
세로로 자르는 단계는 r과 top으로 똑같이 해요.
몫은 Python //, Java·C#·C·C++의 정수 /로 구해요.
JavaScript·TypeScript의 /는 소수까지 나누니 (w - w % h) / h나 Math.floor(w / h)로, 크레이콘도 /가 소수까지 나누니 수학.몫(w, h)로 구해요.
함정 하나: 조각을 하나씩 잘라 세면(나머지 대신 빼기) 예시 2의 가로 10^15, 세로 1인 종이에서 10^15번을 돌아요.
어느 언어로도 시간 안에 끝나지 않아서, 같은 크기의 조각 k개를 한 번에 건너뛰어야 해요.
그러면 단계는 100번을 넘지 않아요.
함정 둘: 번호를 (c - left)를 h로 나눈 몫 + 1로 구하면 조각의 마지막 칸이 다음 조각으로 넘어가요.
예시 1의 7번 칸, 7번 줄은 1번 조각인데 2가 나와요.
함정 셋: 잘려 나간 길이를 빼지 않고 처음 종이의 c, r을 그대로 쓰면 예시 1의 9번 칸, 7번 줄에서 어느 단계에도 들지 못하고 남은 종이가 없어져 0으로 나누게 돼요.
답은 5번 조각이에요.
함정 넷: 길이도, 조각의 수도 10^15까지 커져요.
Java·C#·C·C++은 long/long long을 써야 해요.
Java에서 조각의 수를 int로 세면 예시 2의 첫 줄이 -1530494976으로 찍혀요.
Python의 정수는 크기 제한이 없고, JavaScript·TypeScript·크레이콘의 수는 2^53(약 9 × 10^15)까지 정확해서 이 범위는 그대로 맞아요.

Pythonmain.py · 46 줄
import sys  def count_and_smallest(a, b):    """조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)."""    count = 0    while b != 0:        count += a // b           # 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다        a, b = b, a % b    return count, a  def find(a, b, c, r):    """c번 칸, r번 줄이 든 조각의 번호와 한 변."""    left = top = 0                # 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이    w, h = a, b                   # 남은 종이의 가로와 세로    count = 0                     # 지금까지 잘라 낸 조각의 수    while True:        if w >= h:                # 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다            k = w // h            if c - left <= k * h:                return count + (c - left - 1) // h + 1, h            count += k            left += k * h            w -= k * h        else:                     # 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다            k = h // w            if r - top <= k * w:                return count + (r - top - 1) // w + 1, w            count += k            top += k * w            h -= k * w  def main():    data = sys.stdin.read().split()    a, b, q = int(data[0]), int(data[1]), int(data[2])    total, smallest = count_and_smallest(max(a, b), min(a, b))    out = [f"{total} {smallest}"]    for i in range(q):        number, side = find(a, b, int(data[3 + 2 * i]), int(data[4 + 2 * i]))        out.append(f"{number} {side}")    print("\n".join(out))  main()
JavaScriptmain.js · 45 줄
const data = require("fs").readFileSync(0, "utf8").trim().split(/\s+/).map(Number); // 몫. 값이 2^53 안의 정수라 나머지를 먼저 빼면 나눗셈이 딱 떨어진다const div = (x, y) => (x - (x % y)) / y; // 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)function countAndSmallest(a, b) {  let count = 0;  while (b !== 0) {    count += div(a, b); // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다    [a, b] = [b, a % b];  }  return [count, a];} // c번 칸, r번 줄이 든 조각의 [번호, 한 변]function find(a, b, c, r) {  let left = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이  let top = 0;  let w = a; // 남은 종이의 가로와 세로  let h = b;  let count = 0; // 지금까지 잘라 낸 조각의 수  for (;;) {    if (w >= h) {      const k = div(w, h); // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다      if (c - left <= k * h) return [count + div(c - left - 1, h) + 1, h];      count += k;      left += k * h;      w -= k * h;    } else {      const k = div(h, w); // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다      if (r - top <= k * w) return [count + div(r - top - 1, w) + 1, w];      count += k;      top += k * w;      h -= k * w;    }  }} const [a, b, q] = data;const out = [countAndSmallest(Math.max(a, b), Math.min(a, b)).join(" ")];for (let i = 0; i < q; i++) {  out.push(find(a, b, data[3 + 2 * i], data[4 + 2 * i]).join(" "));}console.log(out.join("\n"));
TypeScriptmain.ts · 46 줄
import { readFileSync } from "node:fs";const data: number[] = readFileSync(0, "utf8").trim().split(/\s+/).map(Number); // 몫. 값이 2^53 안의 정수라 나머지를 먼저 빼면 나눗셈이 딱 떨어진다const div = (x: number, y: number): number => (x - (x % y)) / y; // 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)function countAndSmallest(a: number, b: number): [number, number] {  let count = 0;  while (b !== 0) {    count += div(a, b); // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다    [a, b] = [b, a % b];  }  return [count, a];} // c번 칸, r번 줄이 든 조각의 [번호, 한 변]function find(a: number, b: number, c: number, r: number): [number, number] {  let left = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이  let top = 0;  let w = a; // 남은 종이의 가로와 세로  let h = b;  let count = 0; // 지금까지 잘라 낸 조각의 수  for (;;) {    if (w >= h) {      const k = div(w, h); // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다      if (c - left <= k * h) return [count + div(c - left - 1, h) + 1, h];      count += k;      left += k * h;      w -= k * h;    } else {      const k = div(h, w); // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다      if (r - top <= k * w) return [count + div(r - top - 1, w) + 1, w];      count += k;      top += k * w;      h -= k * w;    }  }} const [a, b, q] = data;const out: string[] = [countAndSmallest(Math.max(a, b), Math.min(a, b)).join(" ")];for (let i = 0; i < q; i++) {  out.push(find(a, b, data[3 + 2 * i], data[4 + 2 * i]).join(" "));}console.log(out.join("\n"));
JavaMain.java · 54 줄
import java.io.*;import java.util.*; public class Main {    public static void main(String[] args) throws IOException {        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));        StringTokenizer st = new StringTokenizer(in.readLine());        long a = Long.parseLong(st.nextToken());        long b = Long.parseLong(st.nextToken());        int q = Integer.parseInt(st.nextToken());        StringBuilder out = new StringBuilder();         // 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)        long x = Math.max(a, b), y = Math.min(a, b), total = 0;        while (y != 0) {            total += x / y; // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다            long t = x % y;            x = y;            y = t;        }        out.append(total).append(' ').append(x).append('\n');         for (int i = 0; i < q; i++) {            st = new StringTokenizer(in.readLine());            long c = Long.parseLong(st.nextToken());            long r = Long.parseLong(st.nextToken());            long left = 0, top = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이            long w = a, h = b;      // 남은 종이의 가로와 세로            long count = 0;         // 지금까지 잘라 낸 조각의 수            while (true) {                if (w >= h) {       // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다                    long k = w / h;                    if (c - left <= k * h) {                        out.append(count + (c - left - 1) / h + 1).append(' ').append(h).append('\n');                        break;                    }                    count += k;                    left += k * h;                    w -= k * h;                } else {            // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다                    long k = h / w;                    if (r - top <= k * w) {                        out.append(count + (r - top - 1) / w + 1).append(' ').append(w).append('\n');                        break;                    }                    count += k;                    top += k * w;                    h -= k * w;                }            }        }        System.out.print(out);    }}
C#Main.cs · 59 줄
using System;using System.Text; class Program{    static void Main()    {        string[] p = Console.ReadLine().Split(' ', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);        long a = long.Parse(p[0]), b = long.Parse(p[1]);        int q = int.Parse(p[2]);        var sb = new StringBuilder();         // 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)        long x = Math.Max(a, b), y = Math.Min(a, b), total = 0;        while (y != 0)        {            total += x / y; // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다            (x, y) = (y, x % y);        }        sb.Append(total).Append(' ').Append(x).Append('\n');         for (int i = 0; i < q; i++)        {            p = Console.ReadLine().Split(' ', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);            long c = long.Parse(p[0]), r = long.Parse(p[1]);            long left = 0, top = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이            long w = a, h = b;      // 남은 종이의 가로와 세로            long count = 0;         // 지금까지 잘라 낸 조각의 수            while (true)            {                if (w >= h)         // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다                {                    long k = w / h;                    if (c - left <= k * h)                    {                        sb.Append(count + (c - left - 1) / h + 1).Append(' ').Append(h).Append('\n');                        break;                    }                    count += k;                    left += k * h;                    w -= k * h;                }                else                // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다                {                    long k = h / w;                    if (r - top <= k * w)                    {                        sb.Append(count + (r - top - 1) / w + 1).Append(' ').Append(w).Append('\n');                        break;                    }                    count += k;                    top += k * w;                    h -= k * w;                }            }        }        Console.Write(sb);    }}
C++main.cpp · 53 줄
#include <algorithm>#include <iostream>#include <numeric>using namespace std; int main() {    ios::sync_with_stdio(false);    cin.tie(nullptr);    long long a, b;    int q;    cin >> a >> b >> q;     // 조각의 수: 유클리드 호제법의 몫을 모두 더한 값    long long x = max(a, b), y = min(a, b), total = 0;    while (y != 0) {        total += x / y; // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다        long long t = x % y;        x = y;        y = t;    }    // 가장 작은 조각의 한 변은 최대공약수다(x와 같다)    cout << total << ' ' << gcd(a, b) << '\n';     while (q--) {        long long c, r;        cin >> c >> r;        long long left = 0, top = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이        long long w = a, h = b;      // 남은 종이의 가로와 세로        long long count = 0;         // 지금까지 잘라 낸 조각의 수        while (true) {            if (w >= h) {            // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다                long long k = w / h;                if (c - left <= k * h) {                    cout << count + (c - left - 1) / h + 1 << ' ' << h << '\n';                    break;                }                count += k;                left += k * h;                w -= k * h;            } else {                 // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다                long long k = h / w;                if (r - top <= k * w) {                    cout << count + (r - top - 1) / w + 1 << ' ' << w << '\n';                    break;                }                count += k;                top += k * w;                h -= k * w;            }        }    }    return 0;}
Cmain.c · 47 줄
#include <stdio.h> int main(void) {    long long a, b;    int q;    if (scanf("%lld %lld %d", &a, &b, &q) != 3) return 0;     /* 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수) */    long long x = a > b ? a : b, y = a > b ? b : a, total = 0;    while (y != 0) {        total += x / y; /* 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다 */        long long t = x % y;        x = y;        y = t;    }    printf("%lld %lld\n", total, x);     for (int i = 0; i < q; i++) {        long long c, r;        if (scanf("%lld %lld", &c, &r) != 2) return 0;        long long left = 0, top = 0; /* 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이 */        long long w = a, h = b;      /* 남은 종이의 가로와 세로 */        long long count = 0;         /* 지금까지 잘라 낸 조각의 수 */        for (;;) {            if (w >= h) {            /* 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다 */                long long k = w / h;                if (c - left <= k * h) {                    printf("%lld %lld\n", count + (c - left - 1) / h + 1, h);                    break;                }                count += k;                left += k * h;                w -= k * h;            } else {                 /* 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다 */                long long k = h / w;                if (r - top <= k * w) {                    printf("%lld %lld\n", count + (r - top - 1) / w + 1, w);                    break;                }                count += k;                top += k * w;                h -= k * w;            }        }    }    return 0;}
Craykonmain.cray · 59 줄
첫줄 = 콘솔.수들읽기();a = 첫줄[0];b = 첫줄[1];q = 첫줄[2]; // 조각의 수와 가장 작은 조각의 한 변(= a와 b의 최대공약수)x = 수학.큰수(a, b);y = 수학.작은수(a, b);모두 = 0;동안 (y != 0){    모두 = 모두 + 수학.몫(x, y); // 긴 쪽에서 짧은 쪽 크기의 정사각형이 몫만큼 나온다    t = x % y;    x = y;    y = t;}콘솔.쓰기(모두 + " " + x); // c번 칸, r번 줄이 든 조각의 [번호, 한 변]찾기(c, r){    왼쪽 = 0; // 남은 종이의 왼쪽·위쪽으로 이미 잘려 나간 길이    위쪽 = 0;    w = a; // 남은 종이의 가로와 세로    h = b;    센수 = 0; // 지금까지 잘라 낸 조각의 수    동안 (참)    {        만약 (w >= h)        {            k = 수학.몫(w, h); // 왼쪽에서 h × h 조각을 k개 잘라 낸다            만약 (c - 왼쪽 <= k * h)            {                돌려주기 [센수 + 수학.몫(c - 왼쪽 - 1, h) + 1, h];            }            센수 = 센수 + k;            왼쪽 = 왼쪽 + k * h;            w = w - k * h;        }        아니면        {            k = 수학.몫(h, w); // 위쪽에서 w × w 조각을 k개 잘라 낸다            만약 (r - 위쪽 <= k * w)            {                돌려주기 [센수 + 수학.몫(r - 위쪽 - 1, w) + 1, w];            }            센수 = 센수 + k;            위쪽 = 위쪽 + k * w;            h = h - k * w;        }    }} 반복 (i = 0; i < q; i++){    줄 = 콘솔.수들읽기();    답 = 찾기(줄[0], 줄[1]);    콘솔.쓰기(답[0] + " " + 답[1]);}