快速幂求模算法学习笔记

快速幂求模算法适用范围:求解(a.^b)%c。并且当a.^b超过int 或long int范围的时候也可以快速求出。

快速幂求模的引理:

乘积求模等于乘数分别求模相乘,结果再求模

代码:

//a.^b % m
int modul(long long a,long long b,long long m){
    int result=1;
    a=a%m;
    while(b>0){
        if(b&1) result=(result*a)%m;
        b/=2;
        a=(a*a)%m;
    }
    return result;
}

函数求解的是a.^b % m

以a=5,b=8,m=13为例,初始化a=(5%13)

第一次循环 b=4,a=(5%13 * 5%13)%13=(5*5)%13

第二次循环 b=2,a=(25%13 * 25%13)%13=(5.^4)%13

第三次循环 b=1,a=(5.^4%13 * 5.^4%13)%13=(5.^8)%13

第四次循环 b为奇数,所以result=(5.^8)%13 %13=(5.^8)%13(由于5.^8%13一定小于13,所以(5.^8%13 )%13仍然等于它本身。

其中b&1判定b是否为奇数。

若a=5,b=9,m=13,则有9个5相乘,相比于b=8多出来一个5。运行上述代码,首先对多出来的一个5先进行求模运算,累积到result上。随后求出5.^8 %13,再乘上多出来的那一个5对13求模即得到结果。

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