数论模板

Miller-Rabin(判断素数) logn

ll a[5]= {2,3,5,7,11};
ll quickpower(ll a,ll n,ll p)
{
    ll ans=1;
    while(n)
    {
        if(n&1) ans=(a*ans)%p;
        n=n>>1;
        a=(a*a)%p;
    }
    return ans;
}
bool judge(ll a,ll x,ll t,ll n)
{
    ll ret=quickpower(a,x,n);
    if(ret==n-1||ret==1) return false;
    for(int i=0; i<t; i++)
    {
        ret=ret*ret%n;
        if(ret==n-1) return false;
    }
    return true;
}
bool miller_rabbin(ll n)
{
    if(n==2||n==3||n==5||n==7||n==11) return true;
    if((n&1)==0||n%3==0||n%5==0||n%7==0||n%11==0) return false;
    if(n<2) return false;
    ll t=0,x=n-1;
    while(!(x&1))
    {
        t++;
        x=x>>1;
    }
    ll i;
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        if(judge(a[i],x,t,n)) return false;
    }
    return true;
}
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 FFT(快速傅里叶变换递归写法)(常数较大)

#include<bits/stdc++.h>
#include<complex>
#define ll long long int
using namespace std;
const int inf=0x3f3f3f3f;
const int N=4e6+7;
const ll mod=1e9+7;
const double pi=acos(-1.0);
typedef complex<double> cp;
cp a[N],b[N];
cp comge(int n,int k){
    return cp(cos(2.0*pi*k/n),sin(2.0*pi*k/n));
}
void fft(int n,cp *a,bool inv){
    if(n==1) return ;
    cp a1[n>>1],a2[n>>1];
    for(int i=0;i<n;i+=2)
        a1[i>>1]=a[i],a2[i>>1]=a[i+1];
    fft(n>>1,a1,inv);
    fft(n>>1,a2,inv);
    for(int i=0;i<(n>>1);i++){
        cp tmp=comge(n,i);
        if(!inv) tmp=conj(tmp);
        a[i]=a1[i]+tmp*a2[i];
        a[i+(n>>1)]=a1[i]-tmp*a2[i];
    }
}
int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    int n,m; cin>>n>>m;
    int lim=1;
    while(lim<=n+m) lim<<=1;
    for(int i=0;i<=n;i++){
        double t; cin>>t;
        a[i].real(t);
    }
    for(int i=0;i<=m;i++){
        double t; cin>>t;
        b[i].real(t);
    }
    fft(lim,a,1);
    fft(lim,b,1);
    for(int i=0;i<lim;i++)
        a[i]=a[i]*b[i];
    fft(lim,a,0);
    for(int i=0;i<=n+m;i++)
        cout<<(int)(a[i].real()/lim+0.5)<<" ";
    return 0;
}
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 FFT(快速傅里叶变换迭代写法)(常数较小)

#include<bits/stdc++.h>
#include<complex>
#define ll long long int
using namespace std;
const int inf=0x3f3f3f3f;
const int N=4e6+7;
const ll mod=1e9+7;
const double pi=acos(-1.0);
typedef complex<double> cp;
cp a[N],b[N];
int n,m,r[N];
int lim=1,l=0;
void fft(cp *a,int type){
    for(int i=0;i<lim;i++)
        if(i<r[i]) swap(a[i],a[r[i]]); //求出要迭代的序列
    for(int len=1;len<lim;len<<=1){ //待合并区间的长度的一半
        cp tmp=cp(cos(pi/len),type*sin(pi/len));
        for(int i=0,r=len<<1;i<lim;i+=r){ //r是区间的长度,i表示前已经到哪个位置了
            cp w=cp(1,0);
            for(int j=0;j<len;j++,w=w*tmp){
                cp x,y; x=a[i+j]; y=a[i+len+j];
                a[i+j]=x+w*y;
                a[i+len+j]=x-w*y;
            }    
        }
    }
}
int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin>>n>>m;
    for(int i=0;i<=n;i++){
        double t; cin>>t;
        a[i].real(t);
    }
    for(int i=0;i<=m;i++){
        double t; cin>>t;
        b[i].real(t);
    }
    while(lim<=n+m) lim<<=1,l++;
    for(int i=0;i<lim;i++)
        r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
    // 在原序列中 i 与 i/2 的关系是 : i可以看做是i/2的二进制上的每一位左移一位得来
    // 那么在反转后的数组中就需要右移一位,同时特殊处理一下奇数
    fft(a,1);
    fft(b,1);
    for(int i=0;i<lim;i++){
        a[i]=a[i]*b[i];
    }
    fft(a,-1);
    for(int i=0;i<=n+m;i++)
        cout<<(int)(a[i].real()/lim+0.5)<<" ";
    return 0;
}
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 高斯消元

double A[207][107],x[107];//A矩阵中每一行1~n存系数,n+1为答案,m个方程m行,x是最终的答案 
//注意空间要多开几个,还要考虑n,m不同的情况 
int Guass(int n,int m)//有n个未知数,m个方程 
{
    int i=1,j=1,k,r,c;
    while(i<=m && j<=n)//正在处理第i个方程,解第j个未知数 
    {
        r=i;//找到绝对值最大的系数,防止除数为0的情况,使得其他方程组系数不会变得太大 
        for(k=i+1;k<=m;k++)if(fabs(A[k][j])>fabs(A[r][j]))r=k;
        if(fabs(A[r][j])>=eps)//出现为0的情况,说明此项已经被消掉了,直接用进行下一个未知数,而方程不变,不过这个时候,一般来说跳过的这个元素就没有固定解啦 
        {
            for(c=1;c<=n+1;c++)swap(A[i][c],A[r][c]);//交换
            for(k=i+1;k<=m;k++)if(fabs(A[k][j])>=eps)
            {
                double f=A[k][j]/A[i][j];
                for(c=j;c<=n+1;c++)//当前方程j前面的系数都是0 
                    A[k][c]-=f*A[i][c];
            }
            i++;//获取下一个方程 
        }
        j++;//去消下一个未知数 
    }
    //必须先判无解再判断多解 
    for(k=i;k<=m;k++)if(fabs(A[k][n+1])>=eps)return 0;//若有一行系数为0但是不为答案,则无解
    if(i<=n)return 2;//如果被你处理出来的方程没有n个,就会出现多解。(i=n表示解决了n-1个方程)
    for(int i=n;i>=1;i--)
    {
        for(j=i+1;j<=n;j++)
            A[i][n+1]-=A[i][j]*x[j];
        x[i]=A[i][n+1]/A[i][i];
    }
    //最终统计出来的答案x[i]肯定是对应的第i个元素的解哦,换的只是方程的顺序 
    return 1;//拥有唯一解 
}
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 线性基

struct Linear_basis{
    int cnt;
    ll b[65];
    void init(){
        cnt=0;
        memset(b,0,sizeof(b));
    }
    bool insert(ll x){
        for(int i=63;i>=0;i--){
            if(x&(1LL<<i)){
                if(!b[i]){
                    b[i]=x; cnt++;
                    return 1;
                }
                x^=b[i];
            }
        }
        return 0;
    }
};
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原文地址:https://www.cnblogs.com/wmj6/p/11152798.html