数论——逆元

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数论——逆元相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

逆元定义:对于正整数a,如果有a*x=1(mod m),那么把这个同余方程中的最小正整数解x叫做a模m的逆元。(同余方程不了解的话可以先自行百度)

(即a*x%m==1)

那么逆元有什么用?

通常情况下我们会碰到形如(A/B)%m的情况,显然(A/B)%m!=(A%m)/(B%m)。然而如果(A*B)%m=(A%m)*(B%m)。

如果我们将1/B转化为A*X的形式。那么X就是我们所要求的B在模m下的逆元!

下面讲四种求逆元的方法:

1:暴力求解

给定模m和需要求逆的数x,直接暴力枚举1~m-1
检查是否有x*i=1(mod m),这种算法可以应用与写暴力、对拍、模数较小,求逆次数少的情况
时间复杂度O(m)

2:费马小定理:

限制条件:1、gcd(a,m)==1,即a,m互质。

     2、m为质数。

步骤:技术分享图片技术分享图片,所以技术分享图片是a在模m下的逆元,用快速幂就可以得出结果。

附上一篇费马小定理分析的通俗易懂的博客https://www.cnblogs.com/linyujun/p/5194184.html

3:扩展欧几里得求逆元:(不会扩展欧几里得戳这里:http://www.cnblogs.com/ISGuXing/p/8379483.html)

使用条件:a,b互质。

由exgcd可知a*x+b*y=gcd(a,b),因为a,b互质,所以gcd(a,b)=1。故有a*x+b*y=1。故a*x=1(mod b)。

4:欧拉定理求逆元:(欧拉定理求逆元具有普适性,没有a,b互质的限制)

有点费马小定理的样子,后面的处理和费马小定理一样用快速幂。

 技术分享图片

 

 

 




以上是关于数论——逆元的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

逆元板子集

《夜深人静写算法》数论篇 - (18) 逆元

总结——数论:乘法逆元

「数论基础」 乘法逆元

『数论』乘法逆元

数论--乘法逆元