中国剩余定理

形式:
{ x ≡ a 1 ( m o d   m 1 ) x ≡ a 2 ( m o d   m 2 ) . . . x ≡ a n ( m o d   m n ) \left\{\begin{array}{l} x \equiv a_1(mod\ m_1)\\ x \equiv a_2(mod\ m_2)\\ ...\\ x \equiv a_n(mod\ m_n) \end{array}\right. xa1(mod m1)xa2(mod m2)...xan(mod mn)
其中 ( m i , m j ) = 1 , ( i ≠ j ) (m_i,m_j)=1,(i\neq j) (mi,mj)=1,(i=j),求出最小的 x x x

公式:
M = ∏ i = 1 n m i M=\overset{n}{\underset{i=1}{\prod}} m_i M=i=1nmi M i = M m i M_i=\frac{M}{m_i} Mi=miM,因为 ( M i , m i ) = 1 (M_i,m_i)=1 (Mi,mi)=1

故存在 M i M_i Mi关于 m i m_i mi的逆元 M i − 1 M_i^{-1} Mi1,那么 x = ( ∑ i = 1 n a i ⋅ M i ⋅ M i − 1 )   m o d   M x=(\overset{n}{\underset{i=1}{\sum}}a_i \cdot M_i \cdot M_i^{-1}) \ mod\ M x=(i=1naiMiMi1) mod M

由于 m i m_i mi不一定为质数,所有这里用 e x g c d exgcd exgcd求解 M i − 1 M_i^{-1} Mi1

代码:

#include
#include
using namespace std;

typedef long long ll;
const int N = 15;
ll A[N], m[N];
int n;

void exgcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y) {
    if(!b) {
        x = 1, y = 0;
        return ;
    }
    exgcd(b, a % b, y, x);
    y -= a / b * x;
}

int main()
{
    scanf("%d", &n);
    
    ll MM = 1;
    for(int i = 1; i <= n; i++) 
        scanf("%lld%lld", &m[i], &A[i]), MM *= m[i];
    
    ll res = 0;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        ll Mi = MM / m[i];
        ll x, y;
        exgcd(Mi, m[i], x, y);
        res = ((res + A[i] * Mi * x) % MM + MM) % MM;
    }
    
    printf("%lld\n", res);
    return 0;    
}

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