Problem p02596 (C++) — buggy submission, verdict: Time Limit Exceeded

// ConsoleApplication1.cpp : このファイルには 'main'
// 関数が含まれています。プログラム実行の開始と終了がそこで行われます。
//

#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <map>
#include <numeric>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

#define ll long long
#define ld long double
#define pi 3.14159265359;
// %llu %lf

// double result = 0;
// printf("%.12f\\n", result);

// 降順
#define _vsort(v)                                                              \\
  do {                                                                         \\
    sort(v.begin(), v.end());                                                  \\
  } while (0)
// 昇順
#define _vsortr(v)                                                             \\
  do {                                                                         \\
    sort(v.rbegin(), v.rend());                                                \\
  } while (0)
/*
        ◆map のソート
        key   はソート済
        value でソートする場合は一度他vectorへ格納してソートする


        ◆pairでもソートは可能
        vector<pair<int32_t, int32_t>> pr(n);
        sort(pr.begin(), pr.end(),_compare);

        bool _compare(pair<int32_t, int32_t> a, pair<int32_t, int32_t> b)
        {

        #if 0	// first での sort

        #if 0
                // 昇順
                if (a.first != b.first) {
                        return a.first < b.first;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.second < b.second;
        #else
                // 降順
                if (a.first != b.first) {
                        return a.first > b.first;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.second > b.second;
        #endif

        #else	// second での sort

        #if 1
                // 昇順
                if (a.second != b.second) {
                        return a.second < b.second;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.first < b.first;
        #else
                // 降順
                if (a.second != b.second) {
                        return a.second > b.second;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.first > b.first;
        #endif

        #endif

        }

*/

// vector 要素の総和算出
// v:vector  default_value:初期値
#define _sum(v, default_value) accumulate(v.begin(), v.end(), default_value)
/*
        int32_t n = 21;
        ----------------------------
        int32_t sum = 0;
        for (int32_t i = 1; i <= n; i++) {
                sum += i;
        }
        ----------------------------
                ↑と同じ結果が得られる
        ----------------------------
        sum = n * (n + 1) / 2;
        ----------------------------
*/

// vector 最大値( return ite )
#define _max_element(v) max_element(v.begin(), v.end())
// vector 最小値( return ite )
#define _min_element(v) min_element(v.begin(), v.end())
// vector 最大値が格納されている要素値
#define _max_element_number(v)                                                 \\
  distance(v.begin(), max_element(v.begin(), v.end()))
// 特定コンテナの中から特定の値をカウントする
#define _count(v, value) count(v.begin(), v.end(), value)

// set<uint32_t> member;	// 重複するデータを保持する事はできない
// member.insert(2) member.insert(2) ⇒ member.count(2)は1
//                                                               member.emplace(2)とかも同じ
//                                                               member.size()で確認すると同じ値の挿入ではサイズ変化はない
// multiset<uint32_t> v;	// 重複するデータも保持する事はできる
// member.insert(2) member.insert(2) ⇒ member.count(2)は2

// 丸め
#define _round(v) round(v)
// 2乗 / 3乗
#define _square(v) pow(v, 2)
#define _cube(v) pow(v, 3)
// 大小判定
#define _max(x, y) max(x, y)
#define _min(x, y) min(x, y)
template <class T> inline bool chmax(T &a, const T &b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}
template <class T> inline bool chmin(T &a, const T &b) {
  if (a > b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}

// string ⇒ int
#define _stringtoi(s) stoi(s)
// double 平方根
#define _sqrt(x) sqrt(x)
// double 引数 x 以上で最小の整数値 ex) 3.30303 ⇒ 4
#define _ceil(x) ceil(x)
// 指定された要素 【以上の】　　値が現れる最初の位置のイテレータを取得する
#define _lower_bound(v, min) lower_bound(v.begin(), v.end(), min)
// 指定された要素 【より大きい】値が現れる最初の位置のイテレータを取得する
#define _upper_bound(v, min) upper_bound(v.begin(), v.end(), min)

// 順列 n個の数が与えられる
// 0,1,2,...,n-1
// 全ての並べ方を1行ごとに出力する
// ex 0 1 2 / 0 2 1 / 1 0 2 / 1 2 0 / 2 0 1 / 2 1 0
/*
        do {
                for (auto num : v) {
                        printf("%d ", num);
                }
                printf("\\n");
        } while (next_permutation(v.begin(), v.end()))
        // ※ 昇順である必要がある
        // ※ pair も pair.firstで可能
*/

// ■bitset
// 100 桁の 2 進数を定義する。
// bitset<100> bs;
//
// 8桁 の 2進数を定義し、10進数 131で初期化
// bitset<8> bs(131);			// 7 ビット目から 0
// ビット目への順番で、10000011 になる
//
// 8桁 の 2進数を定義し、2進数で初期化
// bitset<8> bs("10000011");	// 7 ビット目から 0 ビット目への順番で、10000011
// となる。 string _bs; cin >> _bs; bitset<100> bs(_bs); _bs =
// "10000011"であれば上記と同様
//
// 与えられる数値について、それぞれの和を算出する場合
// 下記コードでビットが立っている要素値＝和の値となる
// ex.) AGC 020 C https://atcoder.jp/contests/agc020/tasks/agc020_c
// bitset<1000> dp;
// p[0] = 1;
// for (int i = 0; i < N; ++i) {
//    dp |= (dp << A[i]);
// }

// 絶対値
template <typename T> static T _abs(const T x) { return (x > 0 ? x : -x); }

// 最大公約数
int64_t gcd(int64_t a, int64_t b) {
  while (b) {
    int64_t c = b;
    b = a % b;
    a = c;
  }
  return a;
}
// 最小公倍数
int64_t lcm(int64_t a, int64_t b) {
  if (!a || !b)
    return 0;
  return (a / gcd(a, b) * b);
}

// 多次元 std::vector 生成
template <class T> vector<T> make_vec(size_t a) { return vector<T>(a); }
template <class T, class... Ts> auto make_vec(size_t a, Ts... ts) {
  return vector<decltype(make_vec<T>(ts...))>(a, make_vec<T>(ts...));
}
// ex) auto dp = make_vec<uint64_t>(SIZE + 1, 2, 2);
//
// 2次元 vector の初期化
// vector< vector<int> >  s( n, vector<int>(m, 0) );

// pair
// vector<vector<pair<int32_t,int32_t>>> f(n);
// ⇒ 挿入 f[i].push_back(make_pair(x, y));

//////////////////////////////////////////////////
// ABC 146 C Buy an Integer
// 10進桁数算出
int32_t digit(int64_t a) {
  int32_t digit_count = 0;
  while (a > 0) {
    a /= 10;
    digit_count++;
  }
  return digit_count;
}

// 2分探索
int64_t a, b;
int64_t x;

int64_t find_binary_search(bool is_upper, int64_t left, int64_t right) {
  int64_t mid;
  while (right - left > 1) {
    mid = (left + right) / 2;
    if ((a * mid) + (b * digit(mid)) > x) {
      right = mid;
    } else {
      left = mid;
    }
  }

  if (is_upper) {
    return right;
  }
  return left;
}
//////////////////////////////////////////////////

// Union Find Tree
class UnionFind {
public:
  vector<int32_t> par; // 各元の親を表す配列
  vector<int32_t> siz; // 素集合のサイズを表す配列(1 で初期化)

  // Constructor 初期では親は自分自身
  UnionFind(int32_t sz_) : par(sz_), siz(sz_, 1LL) {
    for (int32_t i = 0; i < sz_; ++i)
      par[i] = i;
  }

  void init(int32_t sz_) {
    par.resize(sz_);
    siz.assign(sz_, 1LL); // resize だとなぜか初期化されなかった
    for (int32_t i = 0; i < sz_; ++i)
      par[i] = i; // 初期では親は自分自身
  }

  // Find
  int32_t root(int32_t x) {
    // x の親の親を x の親とする
    while (par[x] != x) {
      x = par[x] = par[par[x]];
      //			printf("%d\\n", x);
    }
    return x;
  }

  // Union(Unite, Merge)
  bool merge(int32_t x, int32_t y) {
    x = root(x);
    y = root(y);
    if (x == y)
      return false;
    // merge technique（データ構造をマージするテク．小を大にくっつける）
    if (siz[x] < siz[y])
      swap(x, y);
    siz[x] += siz[y];
    par[y] = x;
    return true;
  }

  // 連結判定
  bool is_same(int32_t x, int32_t y) { return root(x) == root(y); }

  // 素集合のサイズ
  int32_t size(int32_t x) { return siz[root(x)]; }

  // 参照
  void view(void) {
    for (size_t i = 0; i < par.size(); i++) {
      printf("%d\\n", par[i]);
    }
  }
};

// ■
// UINT32_MAX
// 4294967295 ≒ 4 * 1e9

// ■
// 割り算した結果との比較での丸め対処時
// ABC 161 B
// https://atcoder.jp/contests/abc161/tasks/abc161_b
// double   border = _sum(v, 0 / (double)(4 * m);
//            ↓
// uint32_t border = (_sum(v, 0) + (4 * m) - 1) / (4 * m);

// ■
// l～r 間でdで割り切れる数の個数
// r/d - (l-1)/d;

// ■
// 和がKの倍数である数の組が存在する時、それぞれの数の mod Kの和はKの倍数
// という考え方がよく出てくるみたい。数式で表すと、
//
// ( a + b + ... ) % K = 0 のとき、a % K + b % K +... = nK (n=1,2,...)

/*************************************************************/

int main() {
  int32_t k;
  cin >> k;

  int32_t num = 7 % k;
  for (int32_t i = 1; i <= k; i++) {
    if (num == 0) {
      cout << i << '\\n';
      return 0;
    }

    num = (num * 10 + 7) % k;
  }

  cout << "-1\\n";
  return 0;
}

// プログラムの実行: Ctrl + F5 または [デバッグ] > [デバッグなしで開始] メニュー
// プログラムのデバッグ: F5 または [デバッグ] > [デバッグの開始] メニュー

// 作業を開始するためのヒント:
//    1. ソリューション エクスプローラー
//    ウィンドウを使用してファイルを追加/管理します
//   2. チーム エクスプローラー ウィンドウを使用してソース管理に接続します
//   3. 出力ウィンドウを使用して、ビルド出力とその他のメッセージを表示します
//   4. エラー一覧ウィンドウを使用してエラーを表示します
//   5. [プロジェクト] > [新しい項目の追加] と移動して新しいコード
//   ファイルを作成するか、[プロジェクト] > [既存の項目の追加]
//   と移動して既存のコード ファイルをプロジェクトに追加します
//   6. 後ほどこのプロジェクトを再び開く場合、[ファイル] > [開く] >
//   [プロジェクト] と移動して .sln ファイルを選択します


Error: TLE

Fixed submission:

// ConsoleApplication1.cpp : このファイルには 'main'
// 関数が含まれています。プログラム実行の開始と終了がそこで行われます。
//

#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <map>
#include <numeric>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

#define ll long long
#define ld long double
#define pi 3.14159265359;
// %llu %lf

// double result = 0;
// printf("%.12f\\n", result);

// 降順
#define _vsort(v)                                                              \\
  do {                                                                         \\
    sort(v.begin(), v.end());                                                  \\
  } while (0)
// 昇順
#define _vsortr(v)                                                             \\
  do {                                                                         \\
    sort(v.rbegin(), v.rend());                                                \\
  } while (0)
/*
        ◆map のソート
        key   はソート済
        value でソートする場合は一度他vectorへ格納してソートする


        ◆pairでもソートは可能
        vector<pair<int32_t, int32_t>> pr(n);
        sort(pr.begin(), pr.end(),_compare);

        bool _compare(pair<int32_t, int32_t> a, pair<int32_t, int32_t> b)
        {

        #if 0	// first での sort

        #if 0
                // 昇順
                if (a.first != b.first) {
                        return a.first < b.first;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.second < b.second;
        #else
                // 降順
                if (a.first != b.first) {
                        return a.first > b.first;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.second > b.second;
        #endif

        #else	// second での sort

        #if 1
                // 昇順
                if (a.second != b.second) {
                        return a.second < b.second;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.first < b.first;
        #else
                // 降順
                if (a.second != b.second) {
                        return a.second > b.second;
                }
                // secondが同じならfirstでソート
                return a.first > b.first;
        #endif

        #endif

        }

*/

// vector 要素の総和算出
// v:vector  default_value:初期値
#define _sum(v, default_value) accumulate(v.begin(), v.end(), default_value)
/*
        int32_t n = 21;
        ----------------------------
        int32_t sum = 0;
        for (int32_t i = 1; i <= n; i++) {
                sum += i;
        }
        ----------------------------
                ↑と同じ結果が得られる
        ----------------------------
        sum = n * (n + 1) / 2;
        ----------------------------
*/

// vector 最大値( return ite )
#define _max_element(v) max_element(v.begin(), v.end())
// vector 最小値( return ite )
#define _min_element(v) min_element(v.begin(), v.end())
// vector 最大値が格納されている要素値
#define _max_element_number(v)                                                 \\
  distance(v.begin(), max_element(v.begin(), v.end()))
// 特定コンテナの中から特定の値をカウントする
#define _count(v, value) count(v.begin(), v.end(), value)

// set<uint32_t> member;	// 重複するデータを保持する事はできない
// member.insert(2) member.insert(2) ⇒ member.count(2)は1
//                                                               member.emplace(2)とかも同じ
//                                                               member.size()で確認すると同じ値の挿入ではサイズ変化はない
// multiset<uint32_t> v;	// 重複するデータも保持する事はできる
// member.insert(2) member.insert(2) ⇒ member.count(2)は2

// 丸め
#define _round(v) round(v)
// 2乗 / 3乗
#define _square(v) pow(v, 2)
#define _cube(v) pow(v, 3)
// 大小判定
#define _max(x, y) max(x, y)
#define _min(x, y) min(x, y)
template <class T> inline bool chmax(T &a, const T &b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}
template <class T> inline bool chmin(T &a, const T &b) {
  if (a > b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}

// string ⇒ int
#define _stringtoi(s) stoi(s)
// double 平方根
#define _sqrt(x) sqrt(x)
// double 引数 x 以上で最小の整数値 ex) 3.30303 ⇒ 4
#define _ceil(x) ceil(x)
// 指定された要素 【以上の】　　値が現れる最初の位置のイテレータを取得する
#define _lower_bound(v, min) lower_bound(v.begin(), v.end(), min)
// 指定された要素 【より大きい】値が現れる最初の位置のイテレータを取得する
#define _upper_bound(v, min) upper_bound(v.begin(), v.end(), min)

// 順列 n個の数が与えられる
// 0,1,2,...,n-1
// 全ての並べ方を1行ごとに出力する
// ex 0 1 2 / 0 2 1 / 1 0 2 / 1 2 0 / 2 0 1 / 2 1 0
/*
        do {
                for (auto num : v) {
                        printf("%d ", num);
                }
                printf("\\n");
        } while (next_permutation(v.begin(), v.end()))
        // ※ 昇順である必要がある
        // ※ pair も pair.firstで可能
*/

// ■bitset
// 100 桁の 2 進数を定義する。
// bitset<100> bs;
//
// 8桁 の 2進数を定義し、10進数 131で初期化
// bitset<8> bs(131);			// 7 ビット目から 0
// ビット目への順番で、10000011 になる
//
// 8桁 の 2進数を定義し、2進数で初期化
// bitset<8> bs("10000011");	// 7 ビット目から 0 ビット目への順番で、10000011
// となる。 string _bs; cin >> _bs; bitset<100> bs(_bs); _bs =
// "10000011"であれば上記と同様
//
// 与えられる数値について、それぞれの和を算出する場合
// 下記コードでビットが立っている要素値＝和の値となる
// ex.) AGC 020 C https://atcoder.jp/contests/agc020/tasks/agc020_c
// bitset<1000> dp;
// p[0] = 1;
// for (int i = 0; i < N; ++i) {
//    dp |= (dp << A[i]);
// }

// 絶対値
template <typename T> static T _abs(const T x) { return (x > 0 ? x : -x); }

// 最大公約数
int64_t gcd(int64_t a, int64_t b) {
  while (b) {
    int64_t c = b;
    b = a % b;
    a = c;
  }
  return a;
}
// 最小公倍数
int64_t lcm(int64_t a, int64_t b) {
  if (!a || !b)
    return 0;
  return (a / gcd(a, b) * b);
}

// 多次元 std::vector 生成
template <class T> vector<T> make_vec(size_t a) { return vector<T>(a); }
template <class T, class... Ts> auto make_vec(size_t a, Ts... ts) {
  return vector<decltype(make_vec<T>(ts...))>(a, make_vec<T>(ts...));
}
// ex) auto dp = make_vec<uint64_t>(SIZE + 1, 2, 2);
//
// 2次元 vector の初期化
// vector< vector<int> >  s( n, vector<int>(m, 0) );

// pair
// vector<vector<pair<int32_t,int32_t>>> f(n);
// ⇒ 挿入 f[i].push_back(make_pair(x, y));

//////////////////////////////////////////////////
// ABC 146 C Buy an Integer
// 10進桁数算出
int32_t digit(int64_t a) {
  int32_t digit_count = 0;
  while (a > 0) {
    a /= 10;
    digit_count++;
  }
  return digit_count;
}

// 2分探索
int64_t a, b;
int64_t x;

int64_t find_binary_search(bool is_upper, int64_t left, int64_t right) {
  int64_t mid;
  while (right - left > 1) {
    mid = (left + right) / 2;
    if ((a * mid) + (b * digit(mid)) > x) {
      right = mid;
    } else {
      left = mid;
    }
  }

  if (is_upper) {
    return right;
  }
  return left;
}
//////////////////////////////////////////////////

// Union Find Tree
class UnionFind {
public:
  vector<int32_t> par; // 各元の親を表す配列
  vector<int32_t> siz; // 素集合のサイズを表す配列(1 で初期化)

  // Constructor 初期では親は自分自身
  UnionFind(int32_t sz_) : par(sz_), siz(sz_, 1LL) {
    for (int32_t i = 0; i < sz_; ++i)
      par[i] = i;
  }

  void init(int32_t sz_) {
    par.resize(sz_);
    siz.assign(sz_, 1LL); // resize だとなぜか初期化されなかった
    for (int32_t i = 0; i < sz_; ++i)
      par[i] = i; // 初期では親は自分自身
  }

  // Find
  int32_t root(int32_t x) {
    // x の親の親を x の親とする
    while (par[x] != x) {
      x = par[x] = par[par[x]];
      //			printf("%d\\n", x);
    }
    return x;
  }

  // Union(Unite, Merge)
  bool merge(int32_t x, int32_t y) {
    x = root(x);
    y = root(y);
    if (x == y)
      return false;
    // merge technique（データ構造をマージするテク．小を大にくっつける）
    if (siz[x] < siz[y])
      swap(x, y);
    siz[x] += siz[y];
    par[y] = x;
    return true;
  }

  // 連結判定
  bool is_same(int32_t x, int32_t y) { return root(x) == root(y); }

  // 素集合のサイズ
  int32_t size(int32_t x) { return siz[root(x)]; }

  // 参照
  void view(void) {
    for (size_t i = 0; i < par.size(); i++) {
      printf("%d\\n", par[i]);
    }
  }
};

// ■
// UINT32_MAX
// 4294967295 ≒ 4 * 1e9

// ■
// 割り算した結果との比較での丸め対処時
// ABC 161 B
// https://atcoder.jp/contests/abc161/tasks/abc161_b
// double   border = _sum(v, 0 / (double)(4 * m);
//            ↓
// uint32_t border = (_sum(v, 0) + (4 * m) - 1) / (4 * m);

// ■
// l～r 間でdで割り切れる数の個数
// r/d - (l-1)/d;

// ■
// 和がKの倍数である数の組が存在する時、それぞれの数の mod Kの和はKの倍数
// という考え方がよく出てくるみたい。数式で表すと、
//
// ( a + b + ... ) % K = 0 のとき、a % K + b % K +... = nK (n=1,2,...)

/*************************************************************/

int main() {
  int32_t k;
  cin >> k;

  if (k == 2 || k == 5) {
    printf("-1\\n");
    return 0;
  }

  uint64_t seven_value = 0;
  for (uint32_t i = 1; i < UINT32_MAX; i++) {
    seven_value *= 10;
    seven_value += 7;

    if (seven_value % k) {
      continue;
    }
    cout << i << endl;
    return 0;
  }

  printf("-1\\n");
  return 0;
}

// プログラムの実行: Ctrl + F5 または [デバッグ] > [デバッグなしで開始] メニュー
// プログラムのデバッグ: F5 または [デバッグ] > [デバッグの開始] メニュー

// 作業を開始するためのヒント:
//    1. ソリューション エクスプローラー
//    ウィンドウを使用してファイルを追加/管理します
//   2. チーム エクスプローラー ウィンドウを使用してソース管理に接続します
//   3. 出力ウィンドウを使用して、ビルド出力とその他のメッセージを表示します
//   4. エラー一覧ウィンドウを使用してエラーを表示します
//   5. [プロジェクト] > [新しい項目の追加] と移動して新しいコード
//   ファイルを作成するか、[プロジェクト] > [既存の項目の追加]
//   と移動して既存のコード ファイルをプロジェクトに追加します
//   6. 後ほどこのプロジェクトを再び開く場合、[ファイル] > [開く] >
//   [プロジェクト] と移動して .sln ファイルを選択します