[noip2012]: 同余方程

首先转一下别人写的http://blog.youkuaiyun.com/zhjchengfeng5/article/details/7786595

扩展欧几里德算法

    谁是欧几里德?自己百度去

    先介绍什么叫做欧几里德算法

    有两个数 a b,现在,我们要求 a b 的最大公约数,怎么求?枚举他们的因子?不现实,当 a b 很大的时候,枚举显得那么的naïve ,那怎么做?

    欧几里德有个十分又用的定理: gcd(a, b) = gcd(b , a%b) ,这样,我们就可以在几乎是 log 的时间复杂度里求解出来 a 和 b 的最大公约数了,这就是欧几里德算法,用 C++ 语言描述如下:

    

    由于是用递归写的,所以看起来很简洁,也很好记忆。那么什么是扩展欧几里德呢?

    现在我们知道了 a 和 b 的最大公约数是 gcd ,那么,我们一定能够找到这样的 x 和 y ,使得: a*x + b*y = gcd 这是一个不定方程(其实是一种丢番图方程),有多解是一定的,但是只要我们找到一组特殊的解 x0 和 y0 那么,我们就可以用 x0 和 y0 表示出整个不定方程的通解:

        x = x0 + (b/gcd)*t

        y = y0 – (a/gcd)*t

    为什么不是:

        x = x0 + b*t

        y = y0 – a*t

    这个问题也是在今天早上想通的,想通之后忍不住喷了自己一句弱逼。那是因为:

    b/gcd 是 b 的因子, a/gcd 是 a 的因子是吧?那么,由于 t的取值范围是整数,你说 (b/gcd)*t 取到的值多还是 b*t 取到的值多?同理,(a/gcd)*t 取到的值多还是 a*gcd 取到的值多?那肯定又要问了,那为什么不是更小的数,非得是 b/gcd 和a/gcd ?

    注意到:我们令 B = b/gcd , A = a、gcd , 那么,A 和 B 一定是互素的吧?这不就证明了 最小的系数就是 A 和 B 了吗?要是实在还有什么不明白的,看看《基础数论》(哈尔滨工业大学出版社),这本书把关于不定方程的通解讲的很清楚

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