【數學】擴充套件歐幾里得演算法
歐幾里得演算法:
輾轉相除計算兩個數的最大公約數,求gcd(a,b) 。
證明:
設
同樣
可得
程式碼:
int gcd(int a, int b)
{
return b ? gcd(b, a % b) : a;
}
擴充套件歐幾里得演算法
存在整數對(x,y) 使得ax+by=gcd(a, b)
證明:
設
當
當
由於
將
得到
即
因此可以遞迴的定義
程式碼:
int extgcd(int a, int b, int &x, int &y)
{
int d = a;
if(b != 0) {
d = extgcd(b, a % b, y, x);
y -= (a/b) * x;
}else {
x = 1, y = 0;
}
return d;
}
應用:
求解不定方程:
若c%gcd(a,b)=0 ,則存在整數對(x,y), 使得a∗x+b∗y=c
通過上面的方法可得到一組特解
證明:
首先
歐幾里得演算法:
輾轉相除計算兩個數的最大公約數,求gcd(a,b)。
證明:
設a=b∗p+q,則gcd(b,q)|b ,gcd(b,q)|a,故gcd(b,q)|gcd(a,b) 。 寫在前面
這篇部落格是我在【數論】對 算術基本定理 的研究 中的一部分
拓展歐幾里得演算法
現在已經有了a-b == GCD(a,b) * (n1-n2),那就可以再來個直接點的
GCD(a,b) + (p*n1+q*n2) == GCD(a,b)
此處放 寫在前面
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拓展歐幾里得演算法的多解
拓展歐幾里得演算法
擴充套件歐幾里德演算法是用來在已知a, b求解一組p,q,使它們滿足貝祖等式: pa+qb = gcd(a, b) =d ——bi
1、歐幾里得原理
(1)歐幾里得演算法
int gcd(int a,int b)
{
return b==0?a:gcd(b,a%b);
}
(2)、拓展歐幾
其計算原理依賴於下面的定理:
定理:兩個整數的最大公約數等於其中較小的那個數和兩數相除餘數的最大公約數。最大公約數(Greatest Common Divisor)縮寫為GCD。
/*
歐幾里德演算法:輾轉求餘
原理: gcd(a,b)=gcd(b,a mod b)
當b為0時,兩數的最
1.+,-,*都可以直接取模,但是除法不可以(模素數相當於換了數域,因為數域變成了有限域,有限域上沒有除法,要換成乘以逆元)。
2.除法取模要變成乘它的逆元。 a * x MOD m == 1則稱X為A關於模m的乘法逆元,其中a和m必須互素。
3.當m為素數時可以使用
乘法逆元
何為乘法逆元?
對於兩個數a,pa,p若gcd(a,p)=1gcd(a,p)=1則一定存在另一個數bb,使得ab≡1(modp)ab≡1(modp),並稱此時的bb為aa關於11模pp的乘法逆元。我們記此時的bb為inv(a)inv(a)或a−1a
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<stdio.h>
#define ll long long
#define rep(i,j,k) for(int i=j;
①歐幾里得演算法
就是求gcd的有趣的輾轉相除法,不再贅述啦0v0
程式碼:
int gcd(int a,int b)
{
if(b==0)
return a;
else return gcd(b,a%b);
}
②擴充套件歐幾里得演算法
需要解決這樣的問題:兩個非0整數a,b
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int x,y,q;
void extend_Eulid(int a,int b)
{
if(b==0)
{
x=1;
y=0;
q=a;
} 通過擴充套件歐幾里得演算法獲取x或者y的最小整數解
template<class T> void exgcd(T a,T b,T &d,T &x,T &y){
if(!b) {d=a;x=1;y=0;}
else {exgcd(b,a%b,d,y,x
原題連結: http://poj.org/problem?id=1061 兩隻青蛙在網上相識了,它們聊得很開心,於是覺得很有必要見一面。它們很高興地發現它們住在同一條緯度線上,於是它們約定各自朝西跳,直到碰面為止。可是它們出發之前忘記了一件很重要的事情,既沒有問清楚對方的特徵,也沒有約定
原題連結: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2669 The Sky is Sprite. The Birds is Fly in the Sky. The Wind is Wonderful. Blew Throw the Trees
原題連結: Ms. Iyo Kiffa-Australis has a balance and only two kinds of weights to measure a dose of medicine. For example, to measure 200mg of aspiri
前提
擴充套件歐幾里得演算法是在歐幾里得演算法(輾轉相除法)的前提下,對已知數求係數的一種演算法。擴充套件歐幾里得演算法的公式推導我就不廢話了,基本上就是第一次推導的係數等於第二次推導的係數之間的聯絡,很多文章都引用百度對擴充套件歐幾里得的定義,但是講的不是很
程式功能:
輸入兩個數m,n (m>n)
輸出他們的最大公約數,同時輸出s,t ( m*s + n*t = 1)
#-*-coding:u
eg:求5關於模14的乘法逆元
15 = 5*2+1
5 = 4*1+1
說明5與14互素,存在5關於14的乘法逆元
1 = 5-4 = 5-(14-5*2)= 5*3-14
因此5關於模14的乘法逆元為3
a存在模b的乘法逆元的充要條件是gcd(a,b)= 1
互質
擴充套件歐幾里德演算法是用來在已知a,ba,ba,b求解一組x,yx,yx,y,使它們滿足貝祖(裴蜀)等式: ax+by=gcd(a,b)=dax+by = gcd(a, b) =dax+by=gcd(a,b)=d
試著來搞一下
ax+by=gcd(a,b
最大公約數/歐幾里德演算法(gcd)
歐幾里德演算法又稱輾轉相除法,證明可以度娘。
個人簡單腦部就是a和b兩個數的模還是a和b的最大公約數
int型別
int gcd(int a, int b) {return a%b==0?b:gcd(b,a%b);}
long l
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思路分析:
利用擴充套件歐幾里得演算法解線性同餘方程即可, 給出如下AC程式碼:
//CH3301_同餘方程
#include <iostream>
using namespace std;
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