快速幂取模算法 在网站上一直没有找到有关于快速幂算法的一个详细的描述和解释,这里,我给出快速幂算法的完整解释,用的是C语言,不同语言的读者只好换个位啦,毕竟读C的人较多~
所谓的快速幂,实际上是快速幂取模的缩写,简单的说,就是快速的求一个幂式的模(余)。在程序设计过程中,经常要去求一些大数对于某个数的余数,为了得到更快、计算范围更大的算法,产生了快速幂取模算法。[有读者反映在讲快速幂部分时有点含糊,所以在这里对本文进行了修改,作了更详细的补充,争取让更多的读者一目了然] 我们先从简单的例子入手:求amodc= 几。
算法1.首先直接地来设计这个算法: int ans = 1;
for(int i = 1;i<=b;i++) {
ans = ans * a; }
ans = ans % c;
这个算法的时间复杂度体现在for循环中,为O(b).这个算法存在着明显的问题,如果a和b过大,很容易就会溢出。
那么,我们先来看看第一个改进方案:在讲这个方案之前,要先有这样一个公式:
babmodc?(amodc)bmodc.这个公式大家在离散数学或者数论当中应该学过,不过这里
为了方便大家的阅读,还是给出证明: 引理1:
公式:(ab)modc?[(amodc)?(bmodc)]modc证明:amodc?d?a?tc?dbmodc?e?b?kc?eabmodc?(tc?d)(kc?e)modc?(tkc2?(te?dk)c?de)modc?demodc?[(am