BSGS(拔山盖世算法),北上广深算法

1.引入

BSGS算法又名拔山盖世算法,也叫北上广深算法,也叫大步小步算法,总之就是名字很多了,但是实际上他就是一个解决同余方程 给定a,b,p,求最小的非负整数x,满足  ax ≡ b(mod p)。

2.过程

先令 x = i*m-j,其中 m=ceil(sqrt(p)),ceil是向上取整。

这样原式就变为     ai*m-j = b (mod p),

移项就变成了        ai*m = b*aj (mod p)

枚举j (范围0-m) ,将 b*aj  存入hash表。

枚举i (范围1-m) ,从hash表中寻找第一个满足ai*m = b*aj  (mod p)。

此时   x = i*m-j  就是所要求的。

3.原因:

先令 x = i*m-j,其中 m=ceil(sqrt(p)),ceil是向上取整。

这样原式就变为     ai*m-j = b (mod p),

移项就变成了        ai*m = b*aj (mod p)

枚举j (范围0-m) ,将 b*aj  存入hash表。

枚举i (范围1-m) ,从hash表中寻找第一个满足ai*m = b*aj  (mod p)。

此时   x = i*m-j  就是所要求的。

模板

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define ll long long
using namespace std;

map mp;
ll pow(ll a,ll b,ll mod)
{
    ll ans=1;
    for(;b>0;b/=2)
    {
        if(b%2==1)
        ans=(ans*a)%mod;
         a=a*a%mod;
    }

    return ans;
}

int main()
{
    ll a,b,c;
    mp.clear();
    while(scanf("%lld%lld%lld",&c,&a,&b)!=EOF)
    {
       if(a%c==0)
       {
           printf("No solution\n");
           continue;
       }
       int flag=0;
       ll m=ceil(sqrt(c));
       ll ans;
       for(int i=0;i<=m;i++)
       {
           if(i==0)
           {
               ans=b%c;
               mp[ans]=i;
               continue;
           }
           ans=(ans*a)%c;
           mp[ans]=i;
       }
       ll cur=pow(a,m,c);
       ans=1;
       for(int i=0;i<=m;i++)
       {
           ans=(ans*cur)%c;
           if(mp[ans])
           {
                int t=i*m-mp[ans];
                printf("%d\n",(t%c+c)%c);
                flag=1;
                break;
           }
       }
       if (!flag)
      printf("no solution\n");

    }



    return 0;
}

 

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