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扩展欧几里得
static long x, y; public static long exgcd(long a, long b) { if (b == 0) { x = 1; y = 0; return a; } long r = exgcd(b, a % b); long t = x; x = y; y = t - a / b * y; return r; }
欧几里得算法求最大公约数,gcd(b, b % a) = gcd(a, b);
求解方程ax + by = gcd(a, b);
则ax + by = gcd(a, b) = gcd(b, a % b) = bx‘ + (a % b)y‘;
又a % b = a - a / b * b;
则化简得ax + by = ay‘ + b(x‘ - a / b * y‘);
由恒等关系得x = y‘, y = (x‘ - a / b * y‘)
可以得出上面的递归代码。
当等式右边不是gcd(a, b)时,所得的x, y 需要 x *= (c / gcd(a, b)), y *= (c / gcd(a, b)), 当c不是gcd(a, b)的整数倍时无解。
当我们得出方程的一个特解时,ax0 + by0 = c,假设有另一解x1,y1,则ax1 + by1 = ax0 + by0( = c),由于c % gcd(a, b) = 0则
a(x1 - x0) = b(y0 - y1)可以化为 a‘(x1 - x0) = b‘(y0 - y1), a‘ = a / gcd(a, b), b‘ = b / gcd(a, b);
由于a‘与b‘互质,则(x1 - x0)为b‘的整数倍,等式可以写为a‘ * kb‘ = b‘(y0 - y1) (b‘ != 0) =>y1 = y0 - ka‘ 同理 x1 = x0 + kb‘;
这样我们可以写出等式的通解。
x1 = x0 + kb‘, y1 = y0 - ka‘;
当求x的最小正整数解时x = (x % b‘ + b‘) % b‘
题目:
hdu1222 hud1576 hdu2669
poj1061 poj2142 poj2891(中国剩余定理)