1.线性同余方程
https://www.luogu.org/problem/P1082
ax+by=c 有解 需要 gcd(a,b)∣c
这题也算找逆元 方法很多 https://blog.csdn.net/qq_40831340/article/details/100024550
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 3e6 + 10;
long long n, m;
long long exgcd(long long a, long long b, long long &x, long long &y) {
if (b == 0) {
x = 1, y = 0;
return a;
}
int d = exgcd(b, a % b, y, x);
y -= a / b * x;
return d;
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(0);
long long a, b;
cin >> a >> b;
long long x = 0, y = 0;
exgcd(a, b, x, y);
cout << (x % b + b) % b << endl;
return 0;
}
青蛙约会
https://www.luogu.org/problem/P1516
exgcd 解 是 ax0+by0 = gcd(a, b);
那样 通解就是
x = c/d * x0 + k*b/d;
y = c/d * y0 - k * a/d;
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 1e5 + 5;
long long exgcd(long long a, long long b, long long &x, long long &y) {
if (b == 0) {
x = 1, y = 0;
return a;
}
int d = exgcd(b, a % b, y, x);
y -= a / b * x;
return d;
}
//*((x0(K/gcd(a,b)))%(l/gcd(a,b))+(l/gcd(a,b)))%(l/gcd(a,b))
signed main() {
ll n, m, x, y, l;
cin >> x >> y >> m >> n >> l;
ll a = n - m;
ll b = l;
ll c = x - y;
if(a < 0) a = -a, c = -c;
ll x0 = 0, y0 = 0;
ll gcd = exgcd(a, b, x0, y0);
if(c%gcd != 0 ) cout << "Impossible" << endl;
else cout << (x0*(c/gcd)%(l/gcd)+(l/gcd))%(l/gcd) << endl;
return 0;
}
2.高次不定方程
Ax≡B(modp)
分为两种情况, p是质数和 p 不是质数的情况……
- p 是质数的情况 p|A 且 B!=0
- 非素数 当通过枚举等方法发现其在 [0,p−1] 内无整数解,则此方程无整数解(关于当 p 为质数时,方程一定在 [0,p−1] 有一个整数解
BSGS
北上广深算法。。。。。 只算 p 是素数时可以
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 1e5 + 5;
#define int long long
long long pow_mod(long long a, long long b, long long p) {
long long res = 1;
for(; b; b >>= 1) {
if(b & 1)
res = res * a % p;
a = a * a % p;
}
return res;
}
unordered_map<int, int> V;
ll BSGS(ll A, ll B, ll C) {
const int sizes = ceil(sqrt(C));
ll base = B % C;
V[base] = 0;
for(int i = 1; i <= sizes; i++) {
base = base * A % C;
V[base] = i;
}
base = pow_mod(A, sizes, C);
ll tmp = 1;
for(ll i = 1; i <= sizes; i++) {
tmp = tmp * base % C;
if(V[tmp])
return ((i * sizes - V[tmp]) % C + C) % C;
}
return -1;
}
signed main() {
int p, b, n;
cin >> p >> b >> n;
int ans = BSGS(b, n, p);
if(ans == -1)
cout << "no solution" << endl;
else
cout << ans << endl;
return 0;
}
中国剩余定理
EXCRT
#include<cstdio>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll n;
ll a[100010],b[100010];
ll mul(ll A,ll B,ll mod) //快速乘取余 模板
{
ll ans=0;
while(B>0)
{
if(B & 1) ans=(ans+A%mod)%mod;
A=(A+A)%mod;
B>>=1;
}
return ans;
}
ll exgcd(ll A,ll B,ll &x,ll &y) //扩展欧几里得 模板
{
if(!B)
{
x=1,y=0;
return A;
}
ll d=exgcd(B,A%B,x,y);
ll tmp=x;
x=y , y=tmp-A/B*y;
return d;
}
ll lcm(ll A,ll B) //求最小公倍数
{
ll xxx,yyy;
ll g=exgcd(A,B,xxx,yyy);
return (A/g*B);
}
ll excrt() //重点:求解同余方程组
{
ll x,y;
ll M=b[1],ans=a[1]; //赋初值
//M为前k-1个数的最小公倍数,ans为前k-1个方程的通解
for(int i=2;i<=n;i++)
{
ll A=M,B=b[i];
ll C=(a[i]-ans%B+B)%B; //代表同余方程 ax≡c(mod b) 中a,b,c
ll g=exgcd(A,B,x,y);
//求得A,B的最大公约数,与同余方程ax≡gcd(a,b)(mod b)的解,
if(C%g) return -1; //无解的情况
x=mul(x,C/g,B); //求得x的值,x即t
ans+=x*M; //获得前k个方程的通解
M=lcm(M,B); //更改M的值
ans=(ans%M+M)%M;
}
return ans;
}
int main()
{
scanf("%lld",&n);
for(int i=1;i<=n;i++)
scanf("%lld%lld",&b[i],&a[i]);
ll ans=excrt();
printf("%lld",ans);
}
ll exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y) {
if(!b) {
x=1,y=0;
return a;
}
ll d=exgcd(b,a%b,x,y);
ll z=x;
x=y;
y=z-y*(a/b);
return d;
}
int n;
ll excrt() {
ll d,x,y;
bool flag=true;
for(int i=2; i<=n; i++) {
ll c=m[i]-m[i-1];
d=exgcd(a[i-1],a[i],x,y);
if(c%d!=0) {
flag=false;
break;
}
ll t=a[i]/d;
x=(x*(c/d)%t+t)%t;
m[i]=a[i-1]*x+m[i-1];
a[i]=a[i-1]*(a[i]/d);
}
if(!flag) return -1;
return m[n];
}