模運算及其性質

2021-06-27 08:35:58 字數 2219 閱讀 7967

忘了是不是原創了,誰發現了位址請告知。

本文以c++

語言為載體,對基本的模運算應用進行了分析和程式設計,以理論和實際相結合的方法向大家介紹模運算的基本應用。。

基本理論

基本概念:

給定乙個正整數

p,任意乙個整數

n,一定存在等式

n = kp + r ;

其中k、r

是整數,且

0 ≤ r < p

,稱呼k為n

除以p的商,r為n

除以p的餘數。

對於正整數

p和整數

a,b,定義如下運算:

取模運算:

a % p

(或a mod p

),表示a除以

p的餘數。 模

p加法:

(a + b) % p

,其結果是

a+b算術和除以

p的餘數,也就是說,

(a+b) = kp +r

,則(a + b) % p = r。

模p減法:(a-b) % p

,其結果是

a-b算術差除以

p的餘數。 模

p乘法:

(a * b) % p

,其結果是

a * b

算術乘法除以

p的餘數。

說明:1.

同余式:正整數a,

b對p取模,它們的餘數相同,記做

a ≡ b % p

或者a ≡ b (mod p)。

2. n % p

得到結果的正負由被除數n決定

,與p無關。例如:

7%4 = 3

, -7%4 = -3

, 7%-4 = 3

, -7%-4 = -3。

基本性質 (

1)若p|(a-b)

,則a≡b (% p)

。例如

11 ≡ 4 (% 7)

, 18 ≡ 4(% 7) (

2)(a % p)=(b % p)

意味a≡b (% p) (

3)對稱性:

a≡b (% p)

等價於b≡a (% p) (

4)傳遞性:若

a≡b (% p)

且b≡c (% p)

,則a≡c (% p)

運算規則

模運算與基本四則運算有些相似,但是除法例外。其規則如下:

(a + b) % p = (a % p + b % p) % p (1

) (a - b) % p = (a % p - b % p) % p (2

) (a * b) % p = (a % p * b % p) % p (3

) (a^b) % p = ((a % p)^b) % p (4

) 結合率:

((a+b) % p + c) % p = (a + (b+c) % p) % p (5

) ((a*b) % p * c)% p = (a * (b*c) % p) % p (6

) 交換率:

(a + b) % p = (b+a) % p (7

) (a * b) % p = (b * a) % p (8

) 分配率:

((a +b)% p * c) % p = ((a * c) % p + (b * c) % p) % p (9

) 重要定理:若

a≡b (% p)

,則對於任意的

c,都有

(a + c) ≡ (b + c) (%p)

;(10)

若a≡b (% p)

,則對於任意的

c,都有

(a * c) ≡ (b * c) (%p)

;(11)

若a≡b (% p)

,c≡d (% p)

,則 (a + c) ≡ (b + d) (%p)

,(a - c) ≡ (b - d) (%p),

(a * c) ≡ (b * d) (%p)

,(a / c) ≡ (b / d) (%p)

; (12)

若a≡b (% p)

,則對於任意的

c,都有

ac≡ bc (%p)

; (13)

基本應用 1.

判別奇偶數  

2.判別素數

3. 最大公約數  

4.模冪運算

模運算性質

給定乙個正整數p,任意乙個整數n,一定存在等式 n kp r 其中 k r 是整數,且 0 r p,則稱 k 為 n 除以 p 的商,r 為 n 除以 p 的餘數。對於正整數 p 和整數 a,b,定義如下運算 取模運算 a p 或a mod p 表示a除以p的餘數。模p加法 其結果是a b算術和除以...

取模運算性質

給定乙個正整數p,任意乙個整數n,一定存在等式 n kp r 其中 k r 是整數,且 0 r p,則稱 k 為 n 除以 p 的商,r 為 n 除以 p 的餘數。對於正整數 p 和整數 a,b,定義如下運算 取模運算 a p 或a mod p 表示a除以p的餘數。模p加法 其結果是a b算術和除以...

模運算的基本性質

給定乙個正整數p,任意乙個整數n,一定存在等式 n kp r 其中k r是整數,且 0 r p,稱呼k為n除以p的商,r為n除以p的餘數。對於正整數p和整數a,b,定義如下運算 取模運算 a p 或a mod p 表示a除以p的餘數。模p加法 a b p 其結果是a b算術和除以p的餘數,也就是說,...