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扩展欧几里德算法

转自:http://www.cnblogs.com/frog112111/archive/2012/08/19/2646012.html

基本状态:对于不完全为 0 的非负整数 a,b,gcd(a,b)表示 a,b 的最大公约数,必然存在整数对 x,y ,使得 gcd(a,b)=ax+by。

证明:设 a>b。

  1,显然当 b=0,gcd(a,b)=a。此时 x=1,y=0;

  2,当a*b!=0时,

  设已经求得了x1,y1,使得a*x1+b*y1=gcd(a,b);

  以及x2,y2,使得b*x2+(a%b)*y2=gcd(b,a%b);

  因为gcd(a,b)=gcd(b,a%b),所以b*x2+(a%b)*y2=a*x1+b*y1;

  将a%b=a-(a/b)*b带入后得到b*x2+(a-(a/b)*b)*y2=ay2+b*(x2-(a/b)*y2)=a*x1+b*y1;

  根据恒等定理得:x1=y2; y1=x2-(a/b)*y2;

   这样我们就得到了求解 x1,y1 的方法:x1,y1 的值基于 x2,y2.

欧几里得扩展代码:

 1 int exgcd(int a,int b,int &x,int &y){
 2     if(b==0){
 3         x=1;
 4         y=0;
 5         return a;
 6     }
 7     int r=exgcd(b,a%b,x,y);
 8     int t=x;
 9     x=y
10     y=t-a/b*y;
11     return r;
12 }

 

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