Problem:
MathJax.Hub.Config({ tex2jax: { inlineMath: [["$","$"], ["\\(","\\)"]], processEscapes: true }});

カレー作り

ACM-ICPC国内予選が近づいてきたので，練習に追い込みをかけたいと思っていたあなたは，友人宅で行われる競技プログラミング合宿に参加することにした．
参加者のこだわりで，食事は自炊することになった．

合宿初日の夜，参加者達はその日の練習を終え，夕食の準備に取り掛かり始めた．
競技プログラミングだけでなく，自炊でも「プロ」と友人によく言われるあなたは，担当分のメニューをあっという間に作り終えてしまい，暇を持て余してしまった．
そこで，他の人が担当していたカレー作りを手伝うことにした．

今，W0 [L] の水に R0 [g] のルウを混ぜた作りかけのカレーがある．
今回使うルウは 1 種類で，1 個あたり R [g] である．ルウは十分な量の備蓄がある．
あなたはこのルウを使う場合，濃度が C [g/L] のカレーが最も美味しいと考えているので，このカレーにいくつかのルウと水を適切に加え，濃度を C [g/L] にしたいと考えている．
ここで，ルウ R0 [g] が水 W0 [L] に溶けているカレーの濃度は R0 / W0 [g/L] であり，このカレーに R [g] のルウを X 個と水 Y [L] を追加すると，その濃度は (R0 + X R) / (W0 + Y) [g/L] になる．
ルウは大量にあるものの，使い過ぎるのは良くないと考えたあなたは，追加するルウの個数を出来る限り少なくして濃度 C [g/L] のカレーを作ることにした．

濃度 R0/W0 [g/L] のカレーに，ルウか水のいずれか，またはその両方を適切に加えることによって濃度 C [g/L] のカレーを作るとき，追加すべきルウの個数 X の最小値を求めて欲しい．

ただし，今回のカレー作りについては，以下の事柄に注意すること．

追加するルウの個数 X の値は 0 以上の整数でなければならない．つまり，ルウを 1/3 個分だけ追加する，といったことは出来ない．

追加する水の体積 Y の値は 0 以上の実数として良く，整数である必要はない．

ルウか水のいずれか，またはその両方を追加しなくても濃度 C のカレーを作ることが出来る場合もある．

ルウや水は十分な量を確保しているので，ルウや水が足りず濃度 C のカレーを作ることが出来ない，という事態は起こらないとして良い．

Input

入力は複数のデータセットからなる．
各データセットは 1 行からなり，次の形式で表される．

R0 W0 C R

ここで，R0，W0，C，R はそれぞれ作りかけのカレーに既に溶け込んだルウの質量 [g]，カレーに含まれる水の体積 [L]，あなたが作りたいカレーの濃度 [g/L]，ルウ 1 個あたりの質量 [g] を表す．
これらの値は，全て 1 以上 100 以下の整数である．
入力の終わりは，空白で区切られた 4 つのゼロからなる行によって示される．

Output

各データセットについて，W0 [L] の水に R0 [g] のルウを混ぜた作りかけのカレーから，濃度 C のカレーを作るために追加する必要のあるルウの個数の最小値を 1 行で出力すること．追加する水の量を出力してはならない．

入力制約から，各データセットの答えとなるルウの個数の最小値は，32ビット符号付き整数で表現される範囲におさまることが保証されることに注意せよ．

Sample Input

10 5 3 4
2 5 2 3
91 13 7 62
10 1 3 5
20 100 2 20
2 14 7 1
0 0 0 0

Output for Sample Input

2
3
0
0
9
96

Solution in JAVA (judge verdict: Accepted)

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.*;
import java.util.function.BiFunction;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;

public class Main {
  final static int INF = 1 << 28;
  Scanner sc = new Scanner(System.in);
  long MOD = 1_000_000_007;
  double GOLDEN_RATIO = (1.0 + Math.sqrt(5)) / 2.0;

  public static void main(String[] args) {
    new Main().run();
  }

  void run() {
    for (; ; ) {
      int r0 = ni();
      int w0 = ni();
      int c = ni();
      int r = ni();
      if (r0 == 0) {
        break;
      }
      double v = (double) (w0 * c - r0) / r;
      int x = (int) Math.ceil(v);
      x = Math.max(x, 0);
      System.out.println(x);
    }
  }

  int ni() {
    return Integer.parseInt(sc.next());
  }

  void debug(Object... os) {
    System.err.println(Arrays.deepToString(os));
  }

  /**
   * ??????????????????????????????
   *
   * @return a ??¨ b ????????§??¬?´???°
   */
  long gcd(long a, long b) {
    if (b == 0) {
      return a;
    }
    return gcd(b, a % b);
  }

  /**
   * ????????????????????????????????????
   *
   * @return mx + ny = gcd(m, n)??¨???????????????(x, y)?????????
   */
  Pair<Long, Long> gcd_ex(long m, long n) {
    long[][] mat = _gcd_ex(m, n);
    return new Pair<>(mat[0][0], mat[0][1]);
  }

  long[][] _gcd_ex(long m, long n) {
    if (n == 0) {
      return new long[][]{{1, 0}, {0, 1}};
    }
    long k = m / n;
    long[][] K = new long[][]{{0, 1}, {1, -k}};
    long[][] r = _gcd_ex(n, m % n);
    long[][] dst = new long[2][2];
    for (int y = 0; y < 2; ++y)
      for (int x = 0; x < 2; ++x)
        for (int i = 0; i < 2; ++i)
          dst[y][x] += r[y][i] * K[i][x];
    return dst;
  }

  /**
   * ??°?????????2???????????¨??????????????????????£?
   *
   * @return a^r (mod 1,000,000,007)
   */
  long pow(long a, long r) {
    long sum = 1;
    while (r > 0) {
      if ((r & 1) == 1) {
        sum *= a;
        sum %= MOD;
      }
      a *= a;
      a %= MOD;
      r >>= 1;
    }
    return sum;
  }

  /**
   * ???????????????
   * O(n)
   *
   * @return {}_nC_r
   */
  long C(int n, int r) {
    long sum = 1;
    for (int i = n; 0 < i; --i) {
      sum *= i;
      sum %= MOD;
    }
    long s = 1;
    for (int i = r; 0 < i; --i) {
      s *= i;
      s %= MOD;
    }
    sum *= pow(s, MOD - 2);
    sum %= MOD;

    long t = 1;
    for (int i = n - r; 0 < i; --i) {
      t *= i;
      t %= MOD;
    }
    sum *= pow(t, MOD - 2);
    sum %= MOD;

    return sum;
  }

  /**
   * ??????????????¢?´¢
   *
   * @param left  ??????
   * @param right ??????
   * @param f     ??¢?´¢????????¢??°
   * @param comp  ??????????????¢??°?????¢?´¢????????¨?????????Comparator.comparingDouble(Double::doubleValue)
   *              ??????????????¢??°?????¢?´¢????????¨?????????Comparator.comparingDouble(Double::doubleValue).reversed()
   * @return ?\?????????§?¨?x
   */
  double goldenSectionSearch(double left, double right, Function<Double, Double> f, Comparator<Double> comp) {
    double c1 = divideInternally(left, right, 1, GOLDEN_RATIO);
    double c2 = divideInternally(left, right, GOLDEN_RATIO, 1);
    double d1 = f.apply(c1);
    double d2 = f.apply(c2);
    while (right - left > 1e-9) {
      if (comp.compare(d1, d2) > 0) {
        right = c2;
        c2 = c1;
        d2 = d1;
        c1 = divideInternally(left, right, 1, GOLDEN_RATIO);
        d1 = f.apply(c1);
      } else {
        left = c1;
        c1 = c2;
        d1 = d2;
        c2 = divideInternally(left, right, GOLDEN_RATIO, 1);
        d2 = f.apply(c2);
      }
    }
    return right;
  }

  /**
   * [a,b]???m:n???????????????????????????
   */
  double divideInternally(double a, double b, double m, double n) {
    return (n * a + m * b) / (m + n);
  }

  /**
   * http://alexbowe.com/popcount-permutations/
   * bit????????£???????????°????°?????????????????????????????????¨???????????????
   * ex)
   * <pre>
   * for (int i = 0; i < 25; ++i) {
   *   int bits = (1 << i) - 1;
   *   long m = C(25, num);
   *   for (j = 0; j < m; ++j) {
   *     ...(25???????????????i???bit????????£?????????)
   *     if (bits != 0)
   *       bits = next_perm(bits);
   *   }
   * }
   * </pre>
   *
   * @param v ?????¨???bit???
   * @return ?¬????bit???
   */
  int next_perm(int v) {
    int t = (v | (v - 1)) + 1;
    return t | ((((t & -t) / (v & -v)) >> 1) - 1);
  }

  /**
   * http://qiita.com/p_shiki37/items/65c18f88f4d24b2c528b
   */
  static class FastScanner {
    private final InputStream in;
    private final byte[] buffer = new byte[1024];
    private int ptr = 0;
    private int buflen = 0;

    public FastScanner(InputStream in) {
      this.in = in;
    }

    private static boolean isPrintableChar(int c) {
      return 33 <= c && c <= 126;
    }

    private boolean hasNextByte() {
      if (ptr < buflen) {
        return true;
      } else {
        ptr = 0;
        try {
          buflen = in.read(buffer);
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        if (buflen <= 0) {
          return false;
        }
      }
      return true;
    }

    private int readByte() {
      if (hasNextByte()) return buffer[ptr++];
      else return -1;
    }

    private void skipUnprintable() {
      while (hasNextByte() && !isPrintableChar(buffer[ptr])) ptr++;
    }

    public boolean hasNext() {
      skipUnprintable();
      return hasNextByte();
    }

    public String next() {
      if (!hasNext()) throw new NoSuchElementException();
      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      int b = readByte();
      while (isPrintableChar(b)) {
        sb.appendCodePoint(b);
        b = readByte();
      }
      return sb.toString();
    }

    public long nextLong() {
      if (!hasNext()) throw new NoSuchElementException();
      long n = 0;
      boolean minus = false;
      int b = readByte();
      if (b == '-') {
        minus = true;
        b = readByte();
      }
      if (b < '0' || '9' < b) {
        throw new NumberFormatException();
      }
      while (true) {
        if ('0' <= b && b <= '9') {
          n *= 10;
          n += b - '0';
        } else if (b == -1 || !isPrintableChar(b)) {
          return minus ? -n : n;
        } else {
          throw new NumberFormatException();
        }
        b = readByte();
      }
    }
  }

  class BIT<T> {
    int n;
    ArrayList<T> bit;
    BiFunction<T, T, T> bif;

    /**
     * 1-indexed ???Binary Indexed Tree????§??????????
     *
     * @param n   ??????
     * @param bif ?????¨???????????¢??°
     * @param sup ?????????
     */
    BIT(int n, BiFunction<T, T, T> bif, Supplier<T> sup) {
      this.n = n;
      bit = new ArrayList<>(n + 1);
      for (int i = 0; i < n + 1; ++i) {
        bit.add(sup.get());
      }
      this.bif = bif;
    }

    /**
     * i??????????????????v??§??´??°??????
     *
     * @param i index
     * @param v ??°?????????
     */
    void set(int i, T v) {
      for (int x = i; x <= n; x += x & -x) {
        bit.set(x, bif.apply(bit.get(x), v));
      }
    }

    /**
     * ?????¨??????
     *
     * @param defaultValue ?????????
     * @param i            index
     * @return [1, i]?????§f????????¨????????????
     */
    T reduce(T defaultValue, int i) {
      T ret = defaultValue;
      for (int x = i; x > 0; x -= x & -x) {
        ret = bif.apply(ret, bit.get(x));
      }
      return ret;
    }
  }

  class SegmentTree<T> {
    int n;
    ArrayList<T> dat;
    BiFunction<T, T, T> bif;
    Supplier<T> sup;

    /**
     * 0-indexed ???Segment Tree????§??????????
     *
     * @param n_  ????±???????
     * @param bif ?????¨???????????¢??°
     * @param sup ?????????
     */
    SegmentTree(int n_, BiFunction<T, T, T> bif, Supplier<T> sup) {
      n = 1;
      while (n < n_) n *= 2;

      dat = new ArrayList<>(2 * n - 1);
      for (int i = 0; i < 2 * n - 1; ++i) {
        dat.add(sup.get());
      }
      this.bif = bif;
      this.sup = sup;
    }

    /**
     * k??????????????????v??§??´??°??????
     *
     * @param k index
     * @param v ??°?????????
     */
    void set(int k, T v) {
      k += n - 1;
      dat.set(k, v);
      while (k > 0) {
        k = (k - 1) / 2;
        dat.set(k, bif.apply(dat.get(k * 2 + 1), dat.get(k * 2 + 2)));
      }
    }

    /**
     * ?????¨??????
     *
     * @param l ?????????
     * @param r ?????????
     * @return [l, r)??§?????????bif????????¨?????????????????????
     */
    T reduce(int l, int r) {
      return _reduce(l, r, 0, 0, n);
    }

    T _reduce(int a, int b, int k, int l, int r) {
      if (r <= a || b <= l) return sup.get();
      if (a <= l && r <= b) return dat.get(k);
      T vl = _reduce(a, b, k * 2 + 1, l, (l + r) / 2);
      T vr = _reduce(a, b, k * 2 + 2, (l + r) / 2, r);
      return bif.apply(vl, vr);
    }
  }

  class Pair<F extends Comparable<F>, S extends Comparable<S>> implements Comparable<Pair<F, S>> {
    F f;
    S s;

    Pair() {
    }

    Pair(F f, S s) {
      this.f = f;
      this.s = s;
    }

    Pair(Pair<F, S> p) {
      f = p.f;
      s = p.s;
    }

    @Override
    public int compareTo(Pair<F, S> p) {
      if (f.compareTo(p.f) != 0) {
        return f.compareTo(p.f);
      }
      return s.compareTo(p.s);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
      return f.hashCode() ^ s.hashCode();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
      if (this == o) {
        return true;
      }
      if (o == null || this.f == null || this.s == null) {
        return false;
      }
      if (this.getClass() != o.getClass()) {
        return false;
      }
      Pair p = (Pair) o;
      return this.f.equals(p.f) && this.s.equals(p.s);
    }

    @Override
    public String toString() {
      return "{" + f.toString() + ", " + s.toString() + "}";
    }
  }
}