Wannafly挑战赛4 E 二次剩余

本文介绍了一种在模p意义下判断并求解形如x^2 + ax + b = 0 (mod p)的二次方程的方法。通过特殊情况讨论与扩展欧几里得定理的应用,给出了具体的算法实现。

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题解

  1. p =2 特判a,b
  2. p!=2, 左边乘4->
    (2x+a)2=a24b(modp)
    所以有解的话a^2-4*b是模p的二次剩余,
    此时设t^2 = a^2-4*b(mod p)
    则2*x+a=t(mod p)
    因为gcd(2, p) = 1, 扩展欧几里得定理可得一定有解
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll a, b, p;
ll qpow(ll A, ll B, ll mod)
{
    ll res = 1;
    while(B)
    {
        if(B & 1) res = res * A % mod;
        A = A * A % mod;
        B >>= 1;
    }
    return res;
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d", &T);
    while(T--)
    {
        scanf("%lld%lld%lld", &a, &b, &p);
        a %= p;
        b %= p;
        ll t = ((a * a - 4 * b) % p + p) % p;
        if(p == 2) puts(a && b ? "No" : "Yes");
        else puts(t == 0 || qpow(t, (p - 1) / 2, p) == 1 ? "Yes" : "No");
    }
    return 0;
}
资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/9e7ef05254f8 行列式是线性代数的核心概念,在求解线性方程组、分析矩阵特性以及几何计算中都极为关键。本教程将讲解如何用C++实现行列式的计算,重点在于如何输出分数形式的结果。 行列式定义如下:对于n阶方阵A=(a_ij),其行列式由主对角线元素的乘积,按行或列的奇偶性赋予正负号后求和得到,记作det(A)。例如,2×2矩阵的行列式为det(A)=a11×a22-a12×a21,而更高阶矩阵的行列式可通过Laplace展开或Sarrus规则递归计算。 在C++中实现行列式计算时,首先需定义矩阵类或结构体,用二维数组存储矩阵元素,并实现初始化、加法、乘法、转置等操作。为支持分数形式输出,需引入分数类,包含分子和分母两个整数,并提供与整数、浮点数的转换以及加、减、乘、除等运算。C++中可借助std::pair表示分数,或自定义结构体并重载运算符。 计算行列式的函数实现上,3×3及以下矩阵可直接按定义计算,更大矩阵可采用Laplace展开或高斯 - 约旦消元法。Laplace展开是沿某行或列展开,将矩阵分解为多个小矩阵的行列式乘积,再递归计算。在处理分数输出时,需注意避免无限循环和除零错误,如在分数运算前先约简,确保分子分母互质,且所有计算基于整数进行,最后再转为浮点数,以避免浮点数误差。 为提升代码可读性和可维护性,建议采用面向对象编程,将矩阵类和分数类封装,每个类有明确功能和接口,便于后续扩展如矩阵求逆、计算特征值等功能。 总结C++实现行列式计算的关键步骤:一是定义矩阵类和分数类;二是实现矩阵基本操作;三是设计行列式计算函数;四是用分数类处理精确计算;五是编写测试用例验证程序正确性。通过这些步骤,可构建一个高效准确的行列式计算程序,支持分数形式计算,为C++编程和线性代数应用奠定基础。
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