【洛谷 P4777】 【模板】扩展中国剩余定理(EXCRT)

注意一下::

题目是

[x≡b_ipmod {a_i} ]

我总是习惯性的把a和b交换位置,调了好久没调出来,(qwq)

本题解是按照

$$x≡a_ipmod {b_i}$$

讲述的,请注意

本题(m_i)不一定两两互质,所以中国剩余定理在本题不再适用。

说是扩展中国剩余定理,其实好像和中国剩余定理关系不大。

使用数学归纳法,如果我们已经知道了前(k-1)个方程组构成的一个解,记作(x),记(m=Pi_{i=1}^{k-1}m_i),则(x+i*m(i∈Z))是前(k-1)个方程的通解,如果这个不懂,就得去好好学学同余了。考虑对于第(k)个方程,求出一个(t),使得

[x+t*m≡a_i pmod {b_i} ]

然后

[x'=x+t*m ]

综上,循环(n)次即可。

讲一下如何用扩展欧几里德解线性同余方程。

大家都知道(假设大家都知道)(exgcd)可以求出方程

[ax+by=gcd(a,b) ]

的一组整数解。
我们要解的线性同余方程是这样的:

[ax≡bpmod m ]

可以写成这个形式:

[ax+my=b ]

若方程有解,则

[gcd(a,m)|b ]

一定成立。题目保证有解,无需特判。

于是我们用扩欧求出

[ax+my=gcd(a,b) ]

的一组解,然后等式两边同时除以(gcd)再乘以(b),得

[a(x/gcd(a,b)*b)+m(y/gcd(a,b)*b)=b ]

得解。

还有个细节,就是乘的时候会爆long long,而__int128这个东西比赛时是不可用的,所以还是老老实实打快((gui))速乘吧。
其实和快速幂差不多的。

ll Slow_Mul(ll n, ll k, ll mod){
    ll ans = 0;
    while(k){
      if(k & 1) ans = (ans + n) % mod;
      k >>= 1;
      n = (n + n) % mod;
    }
    return ans;
}

完整(AC)代码:

#include <cstdio>
const int MAXN = 100010;
typedef long long ll;
int n;
ll a[MAXN], b[MAXN], ans, M, x, y;
ll exgcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y){
    if(!b){ x = 1; y = 0; return a; }
    ll d = exgcd(b, a % b, x, y);
    ll z = x; x = y; y = z - (a / b) * y;
    return d;
}
ll Slow_Mul(ll n, ll k, ll mod){
    ll ans = 0;
    while(k){
      if(k & 1) ans = (ans + n) % mod;
      k >>= 1;
      n = (n + n) % mod;
    }
    return ans;
}
int main(){
    scanf("%d", &n);
    for(int i = 1; i <= n; ++i)
       scanf("%lld%lld", &b[i], &a[i]);
    ans = a[1];
    M = b[1];
    for(int i = 2; i <= n; ++i){
       ll B = ((a[i] - ans) % b[i] + b[i]) % b[i];
       ll GCD = exgcd(M, b[i], x, y);
       x = Slow_Mul(x, B / GCD, b[i]);
       ans += M * x;
       M *= b[i] / GCD;
       ans = (ans + M) % M;
    }
    printf("%lld
", ans);
    return 0;
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/Qihoo360/p/9468202.html