快速冪基本思想(學習矩陣快速冪前先學快速冪)

2021-10-09 04:54:10 字數 1155 閱讀 5829

快速冪取模演算法

所謂的快速冪,實際上是快速冪取模的縮寫,簡單的說,就是快速的求乙個冪式的模(餘)。在程式設計過程中,經常要去求一些大數對於某個數的餘數,為了得到更快、計算範圍更大的演算法,產生了快速冪取模演算法。我們先從簡單的例子入手:求abm

od

ca^ mod c

abmodc

演算法1.直接設計這個演算法:

int ans =1;

for(

int i =

1;i<=b;i++

)ans = ans % c;

缺點:這個演算法存在著明顯的問題,如果a和b過大,很容易就會溢位。

於是我們進行改進:

演算法2.改進演算法:

int ans =1;

a = a % c;

//加上這一句

for(

int i =

1;i<=b;i++

)ans = ans % c;

這裡補充一句,為什麼每次迴圈取餘一次和最後取餘一次的結果相等呢?考慮這樣乙個例子:5%3=2; 如果我們將5拆分成2和3,那麼5加多少個3,除3取餘後的結果都是一樣的。

這個演算法在時間複雜度上沒有改進,仍為o(b),不過已經好很多的,但是在c過大的條件下,還是很有可能超時,所以,我們推出以下的快速冪演算法。

演算法3.快速冪演算法:

快速冪演算法依賴於以下明顯的公式:

本演算法的時間複雜度為o(logb),能在幾乎所有的程式設計(競賽)過程中通過,是目前最常用的演算法之一。

**展示:

int

powermod

(int a,

int b,

int c)

return ans;

}

本演算法的時間複雜度為o(logb),能在幾乎所有的程式設計(競賽)過程中通過,是目前最常用的演算法之一。

傳送門——>矩陣快速冪(教主傳授)

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