乘法逆元,有 一个作用就是,除以一个数再取模时,可以将这个数乘以这个数的逆元再取模,就是将除法运算转化为乘法运算,举个例子:
先说一下什么是逆元:若对于数字A,C 存在X,使A * X ≡ 1 (mod C) ,那么称X为 A 对C的乘法逆元。
比如:( 4 , 7 ) 的逆元是2,4*2≡ 1(mod 7)
12 / 4mod 7=(12 / 4)* (4 * 2) mod 7
这样看除法就被转化为乘法了;
关于逆元有三种求法:
1、费马小定理 (O(nlogn)的复杂度,但若n达到1e7会爆炸,所以需要线性求逆元的方法)
根据费马小定理,我们可得出当p是素数时,对任意x,都有x^(p)≡ x(modp),
若x无法被p整除,那么x^(p-1)≡ 1(modp),
那么可得出当模数p为素数x^(p-2)就是x的逆元。
代码如下:
const ll mod=1e9+7; ll pow_mod(ll a,ll b) { ll res=1; while(b>0) { if(b&1)res=res*a%mod; a=a*a%mod; b>>=1; } return res; } ll inv(ll a) { return pow_mod(a,mod-2); }
2、扩展欧几里德算法
a*x + b*y = 1
如果ab互质,有解。
那么两边同时modp
ax%p≡1%p那么ax≡1(modp)
x就是a关于b的逆元
ll x,y,mod; ll extgcd(ll a,ll b,ll& x,ll& y) { ll d=a; if(b!=0) { d=extgcd(b,a%b,y,x); y-=(a/b)*x; } else x=1,y=0; return d; } ll inv(ll a) { ll d=extgcd(a,mod,x,y); return d==1?(x%mod+mod)%mod:-1; } int main() { while(cin>>x>>mod) { cout<<inv(x)<<endl; } return 0; }
3、逆元线性筛法
用来求1,2,3....n关于p的逆元,复杂度O(n)
#define MAX 2005
const ll mod=1e9+7; int inv[MAX]; int main() { ll x; inv[1]=1; for(int i=2;i<MAX;i++) inv[i]=inv[mod%i]*(mod-mod/i)%mod; while(cin>>x) { cout<<inv[x]<<endl; } return 0; }
以上的代码均是本人测试过,如有错误,欢迎指正!
参考博客:https://blog.csdn.net/qq_37632935/article/details/77806853
https://blog.csdn.net/nucshiyilang/article/details/62044362