算法学习之路|逆元取模(一)

简介: 模运算即求余运算。“模”是“Mod”的音译,模运算多应用于程序编写中

好了,今天轻松一点。逆元取模,一个小概念,在做ACM一些题目的时候必须要用到。终于下决心好好看一看了 !

学习过程中遇到了模幂运算,即先进行幂运算,再进行模运算。转载自百度百科

概念:

模运算即求余运算。“模”是“Mod”的音译,模运算多应用于程序编写中。 Mod的含义为求余。模运算在数论和程序设计中都有着广泛的应用,从奇偶数的判别到素数的判别,从模幂运算到最大公约数的求法,从孙子问题到凯撒密码问题,无不充斥着模运算的身影。虽然很多数论教材上对模运算都有一定的介绍,但多数都是以纯理论为主,对于模运算在程序设计中的应用涉及不多。
模幂运算则是指先进行幂运算,在进行模运算。
算法:

1)描述:

根据运算规则ab % p = ((a % p)b) % p ,我们知道3333^5555(%10)= 3^5555(%10)。由于3^4 = 81,所以3^4(%10)= 1。
根据运算规则(3) (a * b) % p = (a % p * b % p) % p ,由于5555 = 4 * 1388 + 3,我们得到3^5555(%10)=(3^(4*1388) * 3^3)(%10)=((3^(4*1388)(%10)* 3^3(%10))(%10)=(1 * 7)(%10)= 7。
计算完毕。
利用这些规则我们可以有效地计算X^N(% P)。简单的算法是将result初始化为1,然后重复将result乘以X,每次乘法之后应用%运算符(这样使得result的值变小,以免溢出),执行N次相乘后,result就是我们要找的答案。
这样对于较小的N值来说,实现是合理的,但是当N的值很大时,需要计算很长时间,是不切实际的。下面的结论可以得到一种更好的算法。
如果N是偶数,那么X^N =(X*X)^[N/2];
如果N是奇数,那么X^N = X*X^(N-1) = X *(X*X)^[N/2];
其中[N]是指小于或等于N的最大整数。

2)代码,可直接当作模板用:

// 函数功能:利用模运算规则,采用递归方式,计算X^N(% P)
// 函数名:PowerMod
// 输入值:unsigned int x,底数x
// unsigned int n,指数n
// unsigned int p,模p
// 返回值:unsigned int,X^N(% P)的结果
unsigned int PowerMod(unsigned int x, unsigned int n, unsigned int p)
{
if (n ==0)
    {
return1;
    }
    unsigned int temp = PowerMod((x * x)%p, n/2, p); //递归计算(X*X)^[N/2]
if ((n &1) !=0) //判断n的奇偶性
    {
        temp = (temp * x) % p;
    }
return temp;
}
目录
相关文章
|
11天前
|
存储 算法
数据结构与算法学习二二:图的学习、图的概念、图的深度和广度优先遍历
这篇文章详细介绍了图的概念、表示方式以及深度优先遍历和广度优先遍历的算法实现。
26 1
数据结构与算法学习二二:图的学习、图的概念、图的深度和广度优先遍历
|
8天前
|
缓存 算法 Java
JVM知识体系学习六:JVM垃圾是什么、GC常用垃圾清除算法、堆内存逻辑分区、栈上分配、对象何时进入老年代、有关老年代新生代的两个问题、常见的垃圾回收器、CMS
这篇文章详细介绍了Java虚拟机(JVM)中的垃圾回收机制,包括垃圾的定义、垃圾回收算法、堆内存的逻辑分区、对象的内存分配和回收过程,以及不同垃圾回收器的工作原理和参数设置。
29 4
JVM知识体系学习六:JVM垃圾是什么、GC常用垃圾清除算法、堆内存逻辑分区、栈上分配、对象何时进入老年代、有关老年代新生代的两个问题、常见的垃圾回收器、CMS
|
9天前
|
算法
动态规划算法学习三:0-1背包问题
这篇文章是关于0-1背包问题的动态规划算法详解,包括问题描述、解决步骤、最优子结构性质、状态表示和递推方程、算法设计与分析、计算最优值、算法实现以及对算法缺点的思考。
32 2
动态规划算法学习三:0-1背包问题
|
9天前
|
算法
动态规划算法学习四:最大上升子序列问题(LIS:Longest Increasing Subsequence)
这篇文章介绍了动态规划算法中解决最大上升子序列问题(LIS)的方法,包括问题的描述、动态规划的步骤、状态表示、递推方程、计算最优值以及优化方法,如非动态规划的二分法。
37 0
动态规划算法学习四:最大上升子序列问题(LIS:Longest Increasing Subsequence)
|
9天前
|
算法
动态规划算法学习二:最长公共子序列
这篇文章介绍了如何使用动态规划算法解决最长公共子序列(LCS)问题,包括问题描述、最优子结构性质、状态表示、状态递归方程、计算最优值的方法,以及具体的代码实现。
40 0
动态规划算法学习二:最长公共子序列
|
9天前
|
缓存 负载均衡 算法
nginx学习:配置文件详解,负载均衡三种算法学习,上接nginx实操篇
Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器,也是一个通用的 TCP/UDP 代理服务器,以及一个邮件代理服务器和通用的 HTTP 缓存服务器。
17 0
nginx学习:配置文件详解,负载均衡三种算法学习,上接nginx实操篇
|
11天前
|
存储 算法 关系型数据库
数据结构与算法学习二一:多路查找树、二叉树与B树、2-3树、B+树、B*树。(本章为了解基本知识即可,不做代码学习)
这篇文章主要介绍了多路查找树的基本概念,包括二叉树的局限性、多叉树的优化、B树及其变体(如2-3树、B+树、B*树)的特点和应用,旨在帮助读者理解这些数据结构在文件系统和数据库系统中的重要性和效率。
13 0
数据结构与算法学习二一:多路查找树、二叉树与B树、2-3树、B+树、B*树。(本章为了解基本知识即可,不做代码学习)
|
11天前
|
存储 算法 数据管理
数据结构与算法学习二零:二叉排序树(BST)、平衡二叉树(AVL)
这篇文章通过需求分析、代码实现和测试验证,详细介绍了二叉排序树的创建、遍历和删除操作,以及二叉平衡树(AVL)的自平衡特性和单旋转操作,旨在提高树结构在数据管理中的效率和性能。
17 0
数据结构与算法学习二零:二叉排序树(BST)、平衡二叉树(AVL)
|
9天前
|
存储 算法
动态规划算法学习一:DP的重要知识点、矩阵连乘算法
这篇文章是关于动态规划算法中矩阵连乘问题的详解,包括问题描述、最优子结构、重叠子问题、递归方法、备忘录方法和动态规划算法设计的步骤。
42 0