逆元

2019-04-13 16:32发布

逆元(inv) 1.什么是逆元 当求解公式:(a/b)%m 时,因b可能会过大,会出现爆精度的情况,所以需变除法为乘法: 设c是b的逆元,则有b*c≡1(mod m); 则(a/b)%m = (a/b)*1%m = (a/b)*b*c%m = a*c(mod m); 即a/b的模等于a*b的逆元的模; 逆元就是这样应用的;
2.求逆元的方法 (1).费马小定理 是素数的情况下,对任意整数都有。 
如果无法被整除,则有。 
可以在为素数的情况下求出一个数的逆元,即为逆元。
题目中的数据范围1<=x<=10^9,p=1000000007,p是素数; 所以x肯定就无法被p整除啊,所以最后就得出x^(p-2)为x的逆元啦。 复杂度O(logn); 代码:
  1. const int mod = 1000000009;
  2. long long quickpow(long long a, long long b) {
  3. if (b < 0) return 0;
  4. long long ret = 1;
  5. a %= mod;
  6. while(b) {
  7. if (b & 1) ret = (ret * a) % mod;
  8. b >>= 1;
  9. a = (a * a) % mod;
  10. }
  11. return ret;
  12. }
  13. long long inv(long long a) {
  14. return quickpow(a, mod - 2);
  15. }

(2)扩展欧几里得算法求逆元 扩展欧几里得算法可以参考小白书; 百度百科-乘法逆元中有这样一个例子: 例如:4关于1模7的乘法逆元为多少? 4X≡1 mod 7 这个方程等价于求一个X和K,满足 4X=7K+1 其中X和K都是整数。 求x,k就是扩展欧几里得算法了吧~ 可扩展欧几里得求逆元ax≡1(mod n)其中a,n互质; 复杂度:O(logn); 代码:
  1. ll extend_gcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y) {
  2. if (b == 0) {
  3. x = 1, y = 0;
  4. return a;
  5. }
  6. else {
  7. ll r = extend_gcd(b, a % b, y, x);
  8. y -= x * (a / b);
  9. return r;
  10. }
  11. }
  12. ll inv(ll a, ll n) {
  13. ll x, y;
  14. extend_gcd(a, n, x, y);
  15. x = (x % n + n) % n;
  16. return x;
  17. }

(3) 逆元线性筛 ( P为质数 ) 求1,2,…,N关于P的逆元(P为质数) 复杂度:O(N) 代码:
  1. const int mod = 1000000009;
  2. const int maxn = 10005;
  3. int inv[maxn];
  4. inv[1] = 1;
  5. for(int i = 2; i < 10000; i++)
  6. inv[i] = inv[mod % i] * (mod - mod / i) % mod;

如果是求阶乘的逆元呢?(阶乘数组:fac[ ]) 代码:
  1. inv[maxn]=mod_pow(fac[maxn],mod-2);
  2. for(ll i=maxn-1;i>=0;i--)
  3. inv[i]=(inv[i+1]*(i+1))%mod;