具体原理不多说,直接上代码实现,要注意的地方就是递归方式中结果的类型要定义为unsigned long long 防止溢出,比如这里测试的例子(
),如果结果的类型为unsigned(32位),比如本例运算变量result在循环过程中有一中间值为
,超过32位,就会产生溢出。
#include
using namespace std;
//如果将mod理解成无限大,那么就相当于是在求指数,既然放大是合理的那么缩小当然也是合理的,即在循环的过程中对result和a求模不会影响最终的结果同时减小运算量
//非递归快速幂
unsigned none_recur_pow_mod(unsigned a, unsigned b, unsigned mod)
{
unsigned result = 1;
while (b)
{
if (b & 1)
{
result = (result*a) % mod;
}
a = (a*a) % mod;
b >>= 1;
}
return result;
}
//递归快速幂(这里是将间递归快速幂改写成“非递归形式”,但原理仍然是递归的思想)
unsigned recur_pow_mod(unsigned a, unsigned b, unsigned mod)
{
unsigned long long result = 1; //这里result定义为64位的整型是因为有时result的中间值会超过32位,如果只用unsigned会溢出
unsigned array[64] = { 0 }; //用来存储b的二进制形式的每一位数
unsigned length = 0;
while (b)
{
array[length++] = b & 1;
b >>= 1;
}
for (int j = length - 1; j >= 0; j--)
{
if (array[j] == 1)
result = (result * result*a) % mod;
else
result = (result * result) % mod;
}
return result;
}
int main()
{
unsigned a, b, mod;
unsigned result = 0;
cin >> a >> b >> mod;
result = none_recur_pow_mod(a, b, mod);
cout <<"none recursive: " << result << endl;
result = recur_pow_mod(a, b, mod);
cout << "recursive: " << result << endl;
return 0;
}