拓展BSGS算法(先挖个坑,督促自己)

回顾一下朴素的BSGS算法,只能用来解p为质数情况下的a^x≡b(mod p)

p不为质数呢,那就要用扩展BSGS算法了。

其实扩展BSGS算法只是在原有BSGS算法上加了一个能将原方程转移为能用朴素BSGS解决的算方程。

先看这样一个性质:

A%P=B

则可以表示为A-P*x=B

假设d=gcd(A,P),且B%d=0

(A/d)%(P/d)=B/d

所以,只要d=gcd(A,P)!=1,且B%d=0,就能一直化简。

过程中,若B%d!=0,则无解。

于是原方程可以表示为a^(x-js)*(a^js/s)≡b/s(mod (p/s))(s为原来求的每个因子di的乘积,js为消除因子的次数)

=> a^(x-js)≡b*a^(-js)(mod (p/s))

换元:x‘=x-js,b’=b*a^(-js),p'=p/s

得 a^(x')≡b'(mod p')

用BSGS解得x',原方程的解为x=x'+js

PS:a^(-js)可以用扩欧求逆元,但有个玄学做法的BSGS是不需要求逆元的,下面是那个玄学做法的程序

ll exbsgs(ll a,ll b,ll p){
  if(b==1)return 0;
  ll js=0;
  ll k=1;
  ll cc;
    while((cc=gcd(a,p))!=1){
    if(b%cc!=0){
      return -1;
    }
    else{
      js++;
      b/=cc;
      p/=cc;
      k=k*(a/cc)%p;  
      if(b==k)return js;
    }
  }
  ll m=ceil(sqrt(p));
  Hash.clear();
  cc=ksm(a,m);
  ll ss=b;
  Hash[ss]=0;
  for(int i=1;i<=m;i++){
    ss=ss*a%p;
    Hash[ss]=i;
  }
  for(int i=1;i<=m;i++){
    k=k*cc%p;
    if(Hash.count(k)){
      return i*m-Hash[k]+js;//!!这里是-,不是+(玄学操作,我也不懂)
    }
  }  
  return -1;
}

 放道板题Poj 3243 Clever Y   题目传送门:http://poj.org/problem?id=3243

注意:貌似(其实就是)用map存会TLE,所以最好用哈希表。

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