快速幂简述
通常快速求a^b (常常还会要求取模,这样的话只要边乘边模即可)时,我们一般将指数b转换成二进制,然后从低位到高位“扫描”,并维护一个代表该位权值的伴随变量。根据该位是否为1来决定是否给维护的答案变量乘上该位的权值。只要扫描log2 n位,扫描每位时只做常数次以内的运算(伴随变量、答案变量的更新,指数位的移动),故复杂度为log2 b。

1 #define ll long long 2 ll Pow( ll a,ll b,ll mod ) 3 { 4 ll ans = 1,w = a; 5 while( b >= 0 ) 6 { 7 if(b & 1) 8 ans = ans * w % mod; 9 w = w * w % mod;b >>= 1; //看下一位 10 } 11 return ans; 12 }
但是当b特别大(如b<=10^1000000)时,要存下b就要用字符串/高精度,难以从二进制的角度直接处理b。要么用高精度进制转换(n^2复杂度警告,n为转换结果数的位数),要么头铁做k(视实际情况。这里以10进制读入,就取k=10)进制快速幂。
k进制快速幂
在k进制下不进行进制转换,直接从指数b的低位开始扫描做快速幂。维护答案变量和代表该位权值的伴随变量,该位为几,就给答案变量乘几次伴随变量。
1 //默认k为比较小的数。 2 #define ll long long 3 char c[ 1000007 ];//字符串存大整数,这里存的是指数,顺序存储(c[0]存最高位) 4 ll kthPow( ll a,ll t,ll mod,ll k )//t为指数的位数 5 { 6 ll ans = 1,w = a; 7 while( t >= 0 ){ 8 ll cnt = c[ t ] - '0'; 9 for( int i = 1 ; i <= cnt ; ++i ) 10 ans = ans * w % mod; 11 //和二进制快速幂不同的地方之一 ** 12 ll cur=w; 13 for( int i = 1 ; i < k ; ++i ) 14 w = w * cur % mod;//求伴随变量进到下一位后的权值,即求伴随变量的k次幂 ** 15 //注意因为自身就是1次幂所以只乘k-1次。 16 --t; 17 } 18 return ans; 19 }
时间复杂度为 k*logk b 一般来说k不会很大。如果遇到k也很大的情况,可以在上文注释标记**处的for循环改为缀套的快速幂,复杂度log2 k(总不会k也不能被longlong存下吧。能被存缀套的快速幂就用普通二进制的就行了呗,方便写代码) log k b
参考博客: