欧几里得(gcd)
欧几里得算法通过辗转相除法求得x,y的最小公约数
/* 迭代法(递推法):欧几里得算法,计算最大公约数 */
int gcd(int n, int m)
{
while(m>0)//余数大于零
{
int c = n % m;
n = m;
m = c;
}
return n;//输出最后一个整除的数
}
扩展欧几里得
扩展欧几里得算法是欧几里得算法(又叫辗转相除法)的扩展。除了计算a、b两个整数的最大公约数,此算法还能找到整数x、y(其中一个很可能是负数)。通常谈到最大公因子时, 我们都会提到一个非常基本的事实: 给予二整数 a 与 b, 必存在有整数 x 与 y 使得ax + by = gcd(a,b)。有两个数a,b,对它们进行辗转相除法,可得它们的最大公约数–这是众所周知的。然后,收集辗转相除法中产生的式子,倒回去,可以得到ax+by=gcd(a,b)的整数解。
long long exgcd(long long a,long long b,long long &x,long long &y)
{
if (b==0) { x=1,y=0; return a; }
long long d=exgcd(b,a%b,x,y);
long long tmp=x;
x=y;
y=tmp-a/b*y;
return d;
}
通过扩展欧几里得求逆元
(A*X)%MOD=1;那么肯定存在k使得
A*X=k*MOD+1;
移项可得:A*X-k*MOD=1;
所以,当A和MOD互素时,就可以写成
A*X-k*MOD=gcd(A,MOD);
如果把A看做a,MOD看做b,X看做x,-k看做y的话,则上式可化为:
ax+by=gcd(a,b);
这样就可以用扩展欧几里得算法求出来x了,也就是我们要找的逆元。
int mod_reverse(int a,int n)//ax=1(mod n) 求a的逆元x
{
int d,x,y;
d=ex_gcd(a,n,x,y);
if(d==1)
return (x%n+n)%n;
else
return -1;
}