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LG5901 【模板】欧拉定理

时间:2019-04-11 15:40:07      阅读:100      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

题意

题目描述

给你三个正整数,$a,m,b$,你需要求:
$a^b \mod m$

输入输出格式

输入格式:

一行三个整数,$a,m,b$

输出格式:

一个整数表示答案

输入输出样例

输入样例#1: 复制
2 7 4
输出样例#1: 复制
2
输入样例#2: 复制
998244353 12345 98765472103312450233333333333
输出样例#2: 复制
5333

说明

注意输入格式,$a,m,b$ 依次代表的是底数、模数和次数

样例1解释:
$2^4 \mod 7 = 2$
输出2

数据范围:
对于全部数据:
$1≤a≤10^9$
$1≤b≤10^{20000000}$
$1≤m≤10^6$

分析

费马小定理

\(a,p\in \mathbb{Z}\)\(p\) 为质数,且 \(a\not\equiv 0\pmod{p}\) 时有:
\(a^{p-1}\equiv 1\pmod{p}\)

所以 \(a^b\equiv a^{b\bmod (p-1)}\pmod p\)

欧拉定理

\(a,m\in \mathbb{Z}\) ,且 \(\gcd(a,m)=1\) 时有:
\(a^{\varphi(m)}\equiv 1\pmod{m}\)

这里 \(\varphi(x)\) 是数论中的欧拉函数。

所以 \(a^b\equiv a^{b\bmod \varphi(m)}\pmod m\)

扩展欧拉定理

\(a,m\in \mathbb{Z}\) 时有:
\(a^b\equiv\left\{\begin{matrix}a^b&,b<\varphi(m)\\a^{b\bmod\varphi(m)+\varphi(m)}&,b\ge\varphi(m)\end{matrix}\right.\pmod m\)

对于那个高精度整数,一边乘10相加,一遍取模即可。时间复杂度\(O(\sqrt m+\lg b+\log_2 m)\)

代码

#include<bits/stdc++.h>
#define rg register
#define il inline
#define co const
template<class T>il T read(){
    rg T data=0,w=1;rg char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch)) {if(ch=='-') w=-1;ch=getchar();}
    while(isdigit(ch)) data=data*10+ch-'0',ch=getchar();
    return data*w;
}
template<class T>il T read(rg T&x) {return x=read<T>();}
typedef long long ll;

int main(){
    int a=read<int>(),m=read<int>();
    
    int phi=m,mm=m;
    for(int i=2;i*i<=mm;++i)if(mm%i==0){
        phi=phi/i*(i-1);
        while(mm%i==0) mm/=i;
    }
    if(mm>1) phi=phi/mm*(mm-1);
    
    int b=0,flag=0;
    char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch)) ch=getchar();
    while(isdigit(ch)){
        b=b*10+ch-'0',ch=getchar();
        if(b>=phi) b%=phi,flag=1;
    }
    if(b>=phi) b%=phi,flag=1;
    if(flag) b+=phi;
    
    int ans=1;
    for(;b;b>>=1,a=(ll)a*a%m)
        if(b&1) ans=(ll)ans*a%m;
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}

LG5901 【模板】欧拉定理

原文:https://www.cnblogs.com/autoint/p/10689787.html

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