拓展欧几里得算法

来源:互联网 发布:微信 打开淘宝客户端 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 19:20
首先你要知道欧几里得算法(就是辗转相除法)

Gcd(a,b)=gcd(b,a%b)


int gcd(int a,int b)

{

    return b?gcd(b,a%b):a;

}


那么来看拓展欧几里得算法

先上代码

Gcd(a,b)=ax+by   这是一个不定方程,扩欧用来求x,y的整数解

void exgcd(int a,int b,LL &x,LL &y){  
    if(b==0){x=1,y=0;return;}  
    exgcd(b,a%b,x,y);  
    LL t=x;  x=y,y=t-a/b*y;  
}  


那么为什么会这样呢

让我们来证明一下:

我们想求一组(x,y)使得gcd(a,b)=ax+by

根据b≠0 -->gcd(a,b)=gcd(b,a%b)

如果我们现在有x’,y’,那么gcd(b,a%b)=b*x'+(a%b)*y'

那么我们现在可以令 ax+by=b*x'+(a%b)*y'       ①式

注意到a%b=a-a/b*b

带入①式得:ax+by=b*x'+(a-a/b*b)*y'             ②式

注意它的每一项仅仅是由a,b相关的

改造

右边也以a,b为元 ax+by=a*y'+b*(x'-a/b*y')

得出一组特解:x=y'  y=x'-a/b*y'

它这个递归的基为b=0

当b=0时,ax+by=gcd(a,b) 可以得出x=1,y=0;

证毕。。


证明结束了

如果还想看看题目的话可以看看noip 2012 D2T1