扩展欧几里得(Extended Euclid)算法求最大公约数和乘法逆元

这篇博客介绍了扩展欧几里得算法,该算法常用于密码学中,用于计算最大公约数和求解乘法逆元。作者分享了一段实现算法的简单代码,尽管代码简洁,但理解算法步骤即可轻松实现。

密码学课本里面使用到的一个十分简单的算法,老师布置的作业,就写了一下...代码挺脑残的,只要知道算法的步骤,很好实现。

代码:

#include<iostream>
using namespace std;

int a[3][3];
int count=0;

bool ext_euc()
{
	if(a[1][2]==0)
		return false;

	if(a[1][2]==1)
		return true;

	int q=a[0][2]/a[1][2];

	for(int i=0;i<3;i++)
		a[2][i]=a[0][i]-q*a[1][i];
	for(int i=0;i<3;i++)
		a[0][i]=a[1][i];
	for(int i=0;i<3;i++)
		a[1][i]=a[2][i];

	cout<<++count<<"\t"<<q<<"\t";
	for(int i=0;i<2;i++)
	{
		for(int j=0;j<3;j++)
			cout<<a[i][j]<<"\t";
	}
	cout<<endl;

	return ext_euc();
}

int main()
{
	
	a[0][0]=1;
	a[0][1]=0;
	a[1][0]=0;
	a[1][1]=1;
	cout<<"Input f and d:"<<endl;
	int f,d;
	cin>>f>>d;
	a[0][2]=f;
	a[1][2]=d;

	cout<<endl<<"Rount\tQ\tX1\tX2\tX3\tY1\tY2\tY3\t"<<endl;
	cout<<"——————————————————————————"<<endl;
	cout<<count<<"\t"<<"-\t";
	for(int i=0;i<2;i++)
扩展欧几里得算法是一种解线性同余方程 ax ≡ 1 (mod m) 中 x 的逆元的方法。逆元是指数值 x 使得 ax 与 m 取模之后的结果为 1。 下面是一个用 Java 实现扩展欧几里得算法逆元代码示例: ```java public class InverseElement { public static int extendedEuclidean(int a, int b) { int[] coeffs = new int[3]; // 存储扩展欧几里得算法解的系数 int x = 0, y = 0; while (b != 0) { coeffs = updateCoeffs(a, b, coeffs); a = coeffs[0]; b = coeffs[1]; x = coeffs[2]; y = coeffs[3]; } if (a == 1) { return (x % m + m) % m; // 防止结果为负数 } else { return -1; // 没有逆元 } } private static int[] updateCoeffs(int a, int b, int[] coeffs) { if (b == 0) { coeffs[0] = a; coeffs[1] = b; coeffs[2] = 1; coeffs[3] = 0; return coeffs; } coeffs = updateCoeffs(b, a % b, coeffs); int x1 = coeffs[2]; int y1 = coeffs[3]; coeffs[2] = y1; coeffs[3] = x1 - (a / b) * y1; return coeffs; } public static void main(String[] args) { int a = 7; int m = 11; int inverse = extendedEuclidean(a, m); System.out.println("逆元: " + inverse); } } ``` 在上述代码中,`extendedEuclidean` 方法实现扩展欧几里得算法, `updateCoeffs` 方法用于更新系数, `main` 方法用于测试逆元的结果。在示例中,我们以 `a = 7` `m = 11` 为例来逆元。 按照扩展欧几里得算法的步骤,我们递归调用 `updateCoeffs` 方法来更新系数,直到 b 为 0。然后,如果 a 为 1,则返回取模后的 x 值作为逆元;否则,返回 -1 表示没有逆元。 输出结果为:逆元:8,表示在模 11 下,7 的逆元为 8。
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