noip考前抱佛脚 数论小总结

exCRT

  • 求解韩信点兵问题,常见的就是合并不同(mod)
  • 先mo一发高神的板子
for(R i=2;i<=n;++i){
    ll Y1,Yi,lcm=Lcm(p[i],p[1]);
    exgcd(p[1],p[i],a[i]-a[1],Y1,Yi);
    add(a[1],mul(p[1],Y1,lcm),lcm),p[1]=lcm;
}
  • 思想是合并方程组,现在假设我们要求解的是:

[x-p_0*y_0=a_0$$$$x-p_i*y_i=a_i ]

  • (x)是实际的值,显然有:

[p_0*y_0-p_i*y_i=a_i-a_0 ]

  • (exgcd)的形式,把(y_0)(y_i)解出来。

  • 此时$$p_0*y_0 = a_i-a_0 mod p_i$$

  • 所以让(y_0)(p_i)取模,回代到$$x=p_0*y_0+a_0$$

  • 此时(x)是在(mod p_i*p_0)意义下,取模后便是新的(a_0)了。

  • 最后更新(p_0)

  • excrt就是把(p_0*=p_i)改成(p_0=lcm(p_0,p_i))罢了。

  • 模板

BSGS

  • 拔山盖世?

$$y^x≡z mod p$$

  • (x=i*m-j),其中(m=sqrt p+1)

$$yj*z≡y{i*m}$$

  • 枚举(j),把对应的(y^j*z)放在(hash)表里。或者也可以用(map)

  • 注意这个时候的(j)要取最大值,从小往大枚举直接附值即可。

  • 枚举(i),查对应的(y^{i*m}),如果有值,答案就是(i*m-j)了。

  • 复杂度(O(sqrt p))

  • 注意前提条件(gcd(y, p) = 1)

  • 如果(y mod p==0),则无解。

  • (upd on 11.7)

  • 首先有个模板题P4454 [CQOI2018]破解D-H协议

  • 注意到

$$yj*z≡y{i*m}$$

  • 这个东西中(i*m-jge 0)恒成立,所以在预处理时要(j)要从(0)开始到(m),但是查表的时候(i)要从(1)开始到(m)

同余最短路

  • 用一些数去拼凑出给定的数。
  • 以最小值建立剩余系,令(f_i)表示在拼凑出长度(mod)最小值为(i)的最小花费。
  • 显然每一个(f_i)都是这个剩余系中的最小值,且相互独立。
  • 连边后做最短路即可。
  • 不能拼凑出的最大值即位(max(f_i-w_0))(w_0)是剩余系模数。
  • [x] HDU 6071 Lazy Running
  • 给出四个点1,2,3,4,1和2,2和3,3和4,4和1之间有路相连,现在从2点出发,最后回到2点,要求路径大于等于(K),问路径长度最短是多少,(Kleq 10^{18},dleq 3*10^4)
  • 同余最短路套路了,取一条与(2)相连的权值最小的边(w)
  • 若存在一条从起点到终点的长度为k的路径,那么必然存在一条长度为(k+2w)的路径。
  • 即只要一开始在那条边上往返走就好了。
  • (d_{i,j})表示从起点到(i),路径长度模(2w)(j)时,路径长度的最小值。
  • 然后(dij)预处理(d),最后枚举所有剩余系,如果大于等于(K)就恰好更新答案,否则补上剩下除以(2*w)向上取整数。

exgcd

  • 求解(a*x+b*y=c)的最小特解。
  • 注意在某些题目中要判断是否有解(裴蜀定理)。
  • (f=gcd(a,b,c)),有一些题目中(x=0)要还原成(b),但是此时应该要还原成(frac {b}{gcd}),这样才能保证最小正整解。

卢卡斯定理

  • 处理计算组合时取模数特别小的时候,往往小于(n,m)
  • 对于质数而言,

[C_n^m=C_{n mod p}^{m mod p }*C_{n/p}^{m/p } ]

裴蜀定理

  • (a*x+b*y=c)成立的充要条件是(gcd(a,b)|c).

组合计数

  • 这不是计数里面的东西吗咕咕。

线性筛逆元

  • 假设现在要求(inv_i),那么
  • (x*i+j=p),此时(j=p mod i)(x=frac {p}{i})
  • (p)剩余系下,那么(inv_i=-1*x*inv_j)
  • 所以(inv(i)=-inv(p mod i)*(p/i))

三分法

  • 咕咕。

高斯消元

  • 我采用的是高斯约旦消元法。
  • 先找到系数最大的点提到当前行,然后消为(1),在把其他所有行的这一列消为(0)
  • 这样就省去了回带的过程。
  • 无解情况:所有系数全为0但是值不为0
  • 不唯一解情况:所有系数全为0值也为0
  • 注意要先判断无解再判断解不唯一。
原文地址:https://www.cnblogs.com/Tyher/p/9926381.html