中国剩余定理(孙子定理)

中国剩余定理(CRT)的表述如下            注:需先了解扩展欧几里得与乘法逆元,链接点击打开链接

设正整数两两互素,则同余方程组

                            

设M=∏ni=1mi,Mi=M/mi,Miti≡1(mod mi)


则方程组的通解形式即为:

x=∑ni=1aiMiti

在模M意义下只有一个解:

x=(∑ni=1aiMiti)mod M

问题:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。问物几何?

简单点说就是,存在一个数x,除以3余2,除以5余三,除以7余二,然后求这个数。上面给出了解法。再明白这个解法的原理之前,需要先知道一下两个定理。

定理1:几个数相加,如果存在一个加数,不能被整数a整除,那么它们的和,就不能被整数a整除。

定理2:两数不能整除,若除数扩大(或缩小)了几倍,而被除数不变,则其商和余数也同时扩大(或缩小)相同的倍数(余数必小于除数)。

以上两个定理随便个例子即可证明!

现给出求解该问题的具体步骤:

1、求出最小公倍数

 lcm=3*5*7=105

2求各个数所对应的基础数

(1)105÷3=35

 35÷3=11......2 //基础数35

(2)105÷5=21

 21÷5=4......1

 定理2把1扩大3倍得到3,那么被除数也扩大3倍,得到21*3=63//基础数63

3105÷7=15

15÷7=2......1

定理2把1扩大2倍得到2,那么被除数也扩大2倍,得到15*2=30//基础数30

把得到的基础数加和(注意:基础数不一定就是正数)

35+63+30=128

4减去最小公倍数lcm(在比最小公倍数大的情况下)

x=128-105=23

那么满足题意得最小的数就是23了,代码:

int CRT(int a[],int m[],int n)
{
    int M = 1;
    int ans = 0;
    for(int i=0; i<n; i++)
        M *= m[i];
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        int x, y;
        int Mi = M / m[i];
        extgcd(Mi, m[i], x, y);      //扩展欧几里得
        ans = (ans + Mi * x * a[i]) % M;    //x是对应的乘法逆元,a[i]是余数
    }
    return (ans+M)%M;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/aerer/p/9931043.html