今天学了一下逆元这个东西,发现这个东西真是神奇。
对于正整数a和m,如果有ax≡ 1(mod m),那么把这个同余方程中的x最小正整数解叫做a模m的逆元,记作a^-1。大部分情况下都是a和m是互质的。逆元这个东西对于解决a/b模一个数很有用。因为只有加减乘可以和取模换序,所以碰到除法时,运用逆元就又转化成了乘法。下面介绍几个常用的求逆元的方法。(都在a与m互质的前提下)
1.扩展欧几里得。aa^-1≡ 1(mod m),可以转换为aa^-1 + my = 1,即是扩展欧几里得所能解的ax + by = gcd(a, b)
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;
}
}
//求解ax+my=gcd(a,m),亦即ax≡1(mod m),这时候的x即为逆元
2、费马小定理
由费马小定理a^(m-1)≡ 1(mod m),即a*a^(m-2))≡ 1(mod m),那么a^(m-2)即为其逆元,通常m会很大,这时候用快速幂来求。
ll kuai(ll x,ll m)
{
ll ans=1;
x%=mod;
while(m)
{
if(m%2) ans=(ans*x)%mod;
x=(x*x)%mod;
m/=2;
}
return ans;
}