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  • 快速幂取模_C++

    一、题目背景

      已知底数a,指数b,取模值mo

      求ans = a% mo


    二、朴素算法(已知可跳过)

      ans = 1,循环从 i 到 b ,每次将 ans = ans * a % mo

      时间复杂度O(b)  

     1 void power(int a,int b,int mo)
     2 {
     3     int i;
     4     ans=1;
     5     for (i=1;i<=b;i++)
     6     {
     7         ans*=a;
     8         ans%=mo;
     9     }
    10 }

    三、快速幂

       先讨论无需取模的

      当b为偶数时:ab=a(b/2)*2=(a2)b/2

      当b为奇数时:ab=a*ab-1=a*(a2)(b-1)/2

      如   28=(224         27=2*(22)3

      所以,我们可以如此迭代下去

      210=(22)5=(22)*[(22)2]2

       ①       ②              ③

      指数为10 是一个偶数,则底数2平方,指数变为一半 [ ①→② ]

      指数为5 是一个奇数,则先将底数提出作为系数(22),此时指数为4 是一个偶数,则底数22再平方,指数再变为一半 [ ②→③ ]

      归纳总结得到:

            当指数大于1时,若为 偶数 则将指数除以2,底数平方

                                       若为 奇数 则先提出一个为底数的系数(可直接把该系数乘进ans中),所以指数减1,然后再按照 偶数 的办法做

      不断迭代下去,当指数为1时,则直接得出答案

      最后只要将每次相乘时取模即可,时间复杂度O(log2b)

     1 inline int mi(int a,int b)
     2 {
     3     int ans=1;
     4     a%=mo;
     5     while (b)
     6     {
     7         if (b&1) ans=ans*a%mo;
     8         b>>=1;
     9         a=a*a%mo;
    10     }
    11     return ans;
    12 }

      (代码更新时间2016年11月7日17:20:54)

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