中国剩余定理&扩展中国剩余定理 入门详解

本文详细介绍了中国剩余定理和扩展中国剩余定理,包括基本概念、解题方法、证明过程以及如何处理非互质情况。通过实例解析了同余方程组的求解,并给出了算法实现思路。

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中国剩余定理

例题

  • 已知以下nnn同余方程(所有mim_imi互质):
  • x≡a1(mod  m1)x≡a_1(\mod m_1)xa1(modm1)
  • x≡a2(mod  m2)x≡a_2(\mod m_2)xa2(modm2)
  • x≡a3(mod  m3)x≡a_3(\mod m_3)xa3(modm3)
  • ……
  • x≡an(mod  mn)x≡a_n(\mod m_n)xan(modmn)
  • 求最小的xxx.

样例

n=3n=3n=3
x≡1(mod  3)x≡1(\mod 3)x1(mod3)
x≡2(mod  5)x≡2(\mod 5)x2(mod5)
x≡3(mod  7)x≡3(\mod 7)x3(mod7)

朴素解法

  • 先找出符合第一条的最小的xxx
  • 那么x=4x=4x=4.
  • 再看使它符合第二条,同时保证第一条成立,每次加上333
  • x=7x=7x=7时,成立,
  • 还要使它满足第三条,同时保证前两条成立,每次加上gcd(3,5)=15gcd(3,5)=15gcd(3,5)=15
  • x=52x=52x=52时,成立,
  • 所以最终答案就是x=52x=52x=52
  • 这样做非常慢,如果式子太多效率是非常低的。

中国剩余定理

  • 先令M=ΠmiM=\Pi{m_i}M=Πmi
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