模取幂运算

2019-04-13 14:44发布

当一个幂运算很大,而模为整型数时,通常的做法(先求幂再取模),结果很可能是溢出,因此我们可以利用以下的公式可以有效的避免这一问题   数学公式: (a * b ) mod C = (( a mod C) * b) mod C; (a, b, C 皆是是整数) 证明: 设:a=m+k,  m 的值为 C 的 n 倍数(n>=0,且为整数), k < C 则:  (a * b ) mod C= ( ( m + k ) * b ) mod C  = ( mb + kb ) mod C = ( Cnb + kb ) mod C        ( Cnb + kb ) mod C = kb mod C 因为:       k = a mod C 所以:      (a * b ) mod C = ( ( a mod C ) * b ) mod C
首先把 b 转化成二进制如: b0 b1 b2 b3..... b31 即 b = b0*231 + b1*230+......+ b31;
也就是把 ab  =  a ^ (b0*231 + b1*230+......+ b31)  = [a(b0*2^31)]  * [a(b1*2^30)] *..... * [ab31*2^0];
所以如果b的化成二进制的某位为0时,可以直接用这样算 resualt = (resualt * resualt)%c;
若为1 则为 resualt = ( resualt * a) % c; 例如:35 mod 4 ;          5 转化成二进制为101,即35 = 3(2^2) *   3(2^0) = 34 * 31
所以:35 mod 4 = 34 * 3 mod 4 = ((34)mod 4 * 3)mod 4;
31 mod 4 = 3, 32 mod 4 = (31  * 3 1) mod 4 ; 34 mod 4 = (32 *32)mod 4;