AcWing 876 快速幂求逆元
发布日期:2021-05-28 16:27:03 浏览次数:29 分类:精选文章

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对于每个给定的数对 (a_i, p_i),我们需要确定 a_i 是否有模 p_i 的乘法逆元。乘法逆元存在的条件是 a_i 和 p_i 必须互质。由于 p_i 是质数,所以 a_i 和 p_i 互质的充要条件是 a_i 不被 p_i 整除。

如果 a_i 和 p_i 互质,那么according to Fermat's Little Theorem,a_i 的乘法逆元可以通过计算 a_i 的 (p_i - 2) 次幂 mod p_i 得到。具体来说,可以使用快速幂算法来高效计算这个过程。

由于 p_i 的大小可能很大,建议使用带模运算的快速幂算法来避免数值溢出。例如,假设要求计算 a_i^e mod p_i,其中 e = p_i - 2,因此:

  • 首先检查 a_i 是否为 0。如果是 0,逆元不存在。
  • 检查 a_i 是否能被 p_i 整除。如果能,逆元不存在。
  • 否则,计算 a_i^(p_i - 2) mod p_i,得到逆元。
  • 快速幂算法的实现可以与以下伪代码相当:

    function fast_power(a, exponent, mod):    result = 1    a = a mod mod    while exponent > 0:        if exponent % 2 == 1:            result = (result * a) % mod        a = (a * a) % mod        exponent = exponent // 2    return result

    对于每个数对 (a_i, p_i),调用上述函数来计算逆元。具体实现中,还需确保对于输入的 a_i 和 p_i 适用上述条件。

    分步说明如下:

  • 读取输入,获取每个数对 (a_i, p_i)。
  • 对于每个数对:a. 检查 a_i 是否为 0,如果是,输出 impossible。b. 检查 a_i 是否被 p_i 整除,如果是,输出 impossible。c. 否则,使用快速幂算法计算 a_i^(p_i - 2) mod p_i。
  • 输出结果或 impossible。
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