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高次同余方程

时间:2022-11-20 16:00:18浏览次数:49  
标签:方程 return int 高次 sqrt re equiv 同余

求解 \(a^x\equiv b(\mod p)\).

大步小步算法,BSGS(baby-step giant-step),要求 \(gcd(a,p)=1\),可在 \(O(\sqrt p)\) 时间复杂度内求解。

在 \(p<=10^{16}\) 时没有大问题。

方程的解满足 \(0<=x<p\).

令 \(t=\left \lceil \sqrt p \right \rceil,0<=j<t,x=i*t-j\),则 \(a^{i*t-j}\equiv b(\mod p)\).

两边同时乘上 \(a^j\) 可得,\(a^{i*t}\equiv ba^j(\mod p)\).

对于所有的 \(j\in [0,t-1]\),将 \(ba^j\) 插入 \(hash/map\) 中。

枚举所有的 \(i\in[0,t]\),查找表中是否存在 \(a^{i*t}\),若存在则可以得到对应的 \(j\) 与 \(x=i*t-j\).

inline int BSGS(int a,int b,int p){
    b%=p;
    if(b==1)return 0;/*特判*/
    mp.clear();
    int t=sqrt(p)+1,re=b;/*初始b*a^0*/
    for(int i=0;i<t;i++)mp[re]=i,(re*=a)%=p;/*依次插入b*a^i*/
    a=po(a,t,p);/*初值a^t*/
    re=1;
    for(int i=0;i<=t;i++){
        int j=mp.find(re)==mp.end()?-1:mp[re];
        if(j>=0&&i*t-j>=0)return i*t-j;
        (re*=a)%=p;/*更新a^(i*t)*/
    }
    return -1;
}

标签:方程,return,int,高次,sqrt,re,equiv,同余
From: https://www.cnblogs.com/safeng/p/16908666.html

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