同余方程 解题报告
来源:互联网 发布:java cs架构开发书本 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 22:25
同余方程【NOIP2012提高组DAY2】
Time Limit:1000MS Memory Limit:65536K
Description
求关于 x的同余方程 ax ≡ 1 (mod b)的最小正整数解。
Input
输入文件名为 mod.in。
输入只有一行,包含一个正整数a,b,用一个空格隔开。
Output
输出文件名为 mod.out。
输出只有一行,包含一个正整数X0,即最小正整数解。输入数据保证一定有解。
Sample Input
3 10
Sample Output
7
Hint
对于40%的数据,2 ≤b≤1,000;
对于60%的数据,2 ≤b≤50,000,000;
对于100%的数据,2 ≤a, b≤2,000,000,000。
这一题是一道典型的扩展欧几里得算法的题,以样例为例我们分析下扩展欧几里得。
ax与1同余,即ax mod b=1,那么显然ax-by=1;
所以对于样例,3x-10y=1;
根据扩展欧几里得ax+by=bx+(a mod b)y,所以-10x1+3y1=1;
重复上述过程,3x2-y2=1;
可见y的系数已是-1,易得一组解(1,2);
把y2的值传回给x1,得y1=7;
把y1的值传回给x,得答案为7.
因此总的过程就是:
1、将原方程化为ax+by=1的形式;
2、不断递归ax+by=bx+(a mod b)y的过程,直至yi的系数为-1;
3、当yi的系数为-1时,得出mxi-yi=1的一组解为(1,m-1),重复将yi传回给上一层的xi-1直至传到x,得出答案。
(代码有n==0的情况,因为a mod b可能等于0)
具体证明这里不给出,大家可以另行查资料。
代码:
#includeusing namespace std;int a,b;long long gcd(long long m,long long n,bool p){if (n==-1) return (m-1);if (n==0) return 0; //这里是yi系数等于0的情况if (p) return gcd(n,m%n,false);return (1-m*gcd(n,m%n,false))/n;}int main(){scanf("%d%d",&a,&b);long long ans=gcd(a,-b,true);printf("%I64d",ans);}
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