博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
扩展欧几里德算法
阅读量:5901 次
发布时间:2019-06-19

本文共 2032 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

void gcd(int a,int b,int &d,int &x,int &y){    if(!b)    {        d=a;        x=1;        y=0;    }    else    {        gcd(b,a%b,d,y,x);        y-=x*(a/b);    }}

扩展欧几里德算法的应用主要有以下三方面:

(1)求解不定方程;

(2)求解模线性方程(线性同余方程);

(3)求解模的逆元;

(1)使用扩展欧几里德算法解决不定方程的办法:

  对于不定整数方程pa+qb=c,若 c mod Gcd(p, q)=0,则该方程存在整数解,否则不存在整数解。

  上面已经列出找一个整数解的方法,在找到p * a+q * b = Gcd(p, q)的一组解p0,q0后,p * a+q * b = Gcd(p, q)的其他整数解满足:
  p = p0 + b/Gcd(p, q) * t 
  q = q0 - a/Gcd(p, q) * t(其中t为任意整数)
  至于pa+qb=c的整数解,只需将p * a+q * b = Gcd(p, q)的每个解乘上 c/Gcd(p, q) 即可。

  在找到p * a+q * b = Gcd(a, b)的一组解p0,q0后,应该是得到p * a+q * b = c的一组解p1 = p0*(c/Gcd(a,b)),q1 = q0*(c/Gcd(a,b)),

  p * a+q * b = c的其他整数解满足:

  p = p1 + b/Gcd(a, b) * t
  q = q1 - a/Gcd(a, b) * t(其中t为任意整数)
  p 、q就是p * a+q * b = c的所有整数解。
用扩展欧几里得算法解不定方程ax+by=c;
bool judge(int a,int b,int c,int &x,int &y){    int d=gcd(a,b,x,y);    if(c%d)        return false;    int k=c/d;    x*=k; y*=k;    //求得的只是其中一组解    return true;}

(2)用扩展欧几里德算法求解模线性方程的方法:

    同余方程 ax≡b (mod n)对于未知数 x 有解,当且仅当 gcd(a,n) | b。且方程有解时,方程有 gcd(a,n) 个解。

    求解方程 ax≡b (mod n) 相当于求解方程 ax+ ny= b, (x, y为整数)

    设 d= gcd(a,n),假如整数 x 和 y,满足 d= ax+ ny(用扩展欧几里德得出)。如果 d| b,则方程

    a* x0+ n* y0= d, 方程两边乘以 b/ d,(因为 d|b,所以能够整除),得到 a* x0* b/ d+ n* y0* b/ d= b。

    所以 x= x0* b/ d,y= y0* b/ d 为 ax+ ny= b 的一个解,所以 x= x0* b/ d 为 ax= b (mod n ) 的解。

    ax≡b (mod n)的一个解为 x0= x* (b/ d ) mod n,且方程的 d 个解分别为 xi= (x0+ i* (n/ d ))mod n {i= 0... d-1}。

    设ans=x*(b/d),s=n/d;

    方程ax≡b (mod n)的最小整数解为:(ans%s+s)%s;

a*dx就是a的倍数,同时也是n的倍数,即a*dx是a 和 n的公倍数.为了求出dx,我们应该求出a 和 n的最小公倍数,此时对应的dx是最小的.

设a 和 n的最大公约数为d,那么a 和 n 的最小公倍数为(a*n)/d.

即a*dx = a*n/d;

所以dx = n/d.

因此解之间的间隔就求出来了.

 

bool modular_linear_equation(int a,int b,int n){    int x,y,x0,i;    int d=gcd(a,n,x,y);    if(b%d)        return false;    x0=x*(b/d)%n;   //特解    for(i=1;i

 

(3)用欧几里德算法求模的逆元:

       同余方程ax≡b (mod n),如果 gcd(a,n)== 1,则方程只有唯一解。

      在这种情况下,如果 b== 1,同余方程就是 ax=1 (mod n ),gcd(a,n)= 1。

      这时称求出的 x 为 a 的对模 n 乘法的逆元。

      对于同余方程 ax= 1(mod n ), gcd(a,n)= 1 的求解就是求解方程

      ax+ ny= 1,x, y 为整数。这个可用扩展欧几里德算法求出,原同余方程的唯一解就是用扩展欧几里德算法得出的 x 。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/d-e-v-i-l/p/4741787.html

你可能感兴趣的文章
三种判断端口存活的方法和链接200的判断方法
查看>>
我的友情链接
查看>>
ftp协议基础
查看>>
顺时针打印矩阵
查看>>
JAXB
查看>>
端口聚合配置
查看>>
访问共享经常中断
查看>>
当你有一个锤子,你看什么都像钉子
查看>>
一个很实用的samba案例
查看>>
100个MySQL的调节和优化的提示
查看>>
HostMonster主机修改文件权限的方法
查看>>
人生的交易
查看>>
TP5中关联模型的使用详解
查看>>
springMVC注解之入门
查看>>
不用花钱!Android模拟器让你在电脑上免费体验谷歌手机
查看>>
MySql
查看>>
设置EditText光标位置
查看>>
OrderBy排序和IComparer的使用
查看>>
[转载]项目风险管理七种武器-拳头
查看>>
[摘录]第三章 打破部门门墙,优化团队绩效
查看>>