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数论初步

  • 求两个数的最大公约数
  1. 1、高精度运算
  2. 2、唯一分解定理:将两个数分解为素数的 n 次方的形式,然后依次计算;
  3. 3、欧几里得算法:
1 int gcd(int a,int b) {2     return b==0 ? a : gcd(b,a%b);3 }

 

  • 最小公倍数 = a * b / gcd(a,b),注意精度;

 

ax+by+c = 0 直线上有多少个整点 (x,y) 满足 x 属于 [x1,x2],y 属于 [y1,y2]。
这是扩展欧几里得算法:

首先解决扩展欧几里得 ax + by = gcd(a,b),x,y为整数;

 1 void gcd(int a,int b,int& d,int& x,int& y) { 2     if(!b) { 3         d = a; 4         x = 1; 5         y = 0; 6         // gcd(a,0) = 1*a + 0*0 = a; 7     } 8     else { 9         gcd(b,a%b,d,y,x);10         y-=x*(a/b);11     }12 }

找到了ax + by = gcd(a,b) 的一组解。那么其他解呢?

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然后这还只是 = gcd(a,b),当移项等于 -c 的时候情况呢?

其实可以通过上面的情况转换过来;

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当 c 是 gcd(a,b) 的倍数的时候有解,否则无解。其中一个组解是:

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其他解:

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同余与模运算:

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大整数取模:(就是小学生模拟除法运算)

1     scanf("%s%d",n,&m);2     int len = strlen(n);3     int ans = 0;4     for(int i=0;i<len;i++) 5         ans = (int)(((long long)ans*10 + n[i]-0)%m);6     printf("%d\n",ans);

 

幂取模:(俗称快速幂,二分的思想)

1 int pow_mod(int a,int n,int m) {2     if(n==0) return 1;3     int x = pow_mod(a,n/2,m);4     long long ans = (long long)x*x%m;5     if(n%2==1) ans = ans*a%m;6     return (int)ans;7 }

 

模线性方程组:ax≡b(modn) 同余

即: ax-b = ny;扩展欧几里得求解;

 

筛素数:

 

    // 0 是 素数    memset(vis,0,sizeof(vis));    for(int i=2;i<=n;i++) {        for(j=i*2;j<=n;j+=i)            vis[j] = 1;    }

此算法效率已经足够了;

 

改进:

    int m = sqrt(n+0.5);    memset(vis,0,sizeof(vis));    for(int i=2;i<=m;i++) {        if(!vis[i]) {            for(j=i*i;j<=n;j+=i)                vis[i] = 1;        }    }

 

素数定理:

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不超过 x 的素数的个数,约等于。

 

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