中国剩余定理

来源:互联网 发布:夏河淘宝日货是正品吗 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 10:16

唉,发现自己以前偷的懒还是要补回来的

首先说说中国剩余定理是干什么的,最表面的一个作用:

就是求解一元线性同余方程组,用数学语言表达就是

x≡b[1] (mod m[1])

x≡b[2] (mod m[2])

……

x≡b[n] (mod m[n])

告诉你所有的m和b,让你求x

这个东西的通解还是很好记的

只要m都两两互质,那么x就有整数解

x=sigma(b[i]*M[i]*inv(M[i]))+k*M

其中M=m[1]*m[2]*……*m[n]

M[i]=M/m[i],inv(M[i])表示M[i]关于m[i]的逆元


下面是证明,不感兴趣的直接跳了吧,其实也并不难

证明:(此处M,M[i]和inv的定义均同上)

显然,由给出的方程可得:b[i]*inv(M[i])*M[i]≡b[i] (mod m[i])

且对于任意的i!=j&&j<=n,有b[i]*inv(M[i])*M[i]≡0 (mod m[j])

而x=sigma(b[i]*M[i]*inv(M[i]))对于任意一个m[i],均可满足上式

所以x就是这个方程的一个解,若是要得到更多的解,

加上k*M就可以了,你会发现,这并不会影响x的合法性


然后是代码:

void exgcd(int a,int b,int &d,int &x,int &y){    if(!b) x=1,y=0,d=a;    else    {        exgcd(b,a%b,d,y,x);        y-=x*(a/b);    }}int CRT(int *a,int *m,int n){    int ans=0,M=1;    for(int i=1;i<=n;i++) M*=m[i];    for(int i=1;i<=n;i++)    {        int x,y,d,Mi=M/m[i];        exgcd(Mi,m[i],d,x,y);        ans=(ans+Mi*x*a[i])%M;    }    if(ans<0) ans+=M;    return ans;}



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