数论(1)

欧几里得算法

即辗转相除法,证明如下。

 

基本算法:设a=qb+r,其中a,b,q,r都是整数,则gcd(a,b)=gcd(b,r),即gcd(a,b)=gcd(b,a%b)。

 

第一种证明:

 

a可以表示成a = kb + r,则r = a mod b

 

假设d是a,b的一个公约数,则有

 

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d|a, d|b,而r = a - kb,因此d|r

 

因此d是(b,a mod b)的公约数

 

假设d 是(b,a mod b)的公约数,则

 

d | b , d |r ,但是a = kb +r

 

因此d也是(a,b)的公约数

 

因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的,其最大公约数也必然相等,得证

 

乘法逆元

乘法逆元官方定义:

群G中任意一个元素a,都在G中有唯一的逆元a‘,具有性质aa'=a'a=e,其中e为群的单位元。

然而我太菜了并没有看懂。

然而百度百科非常人性化,它还有配套的例子!

例子如下:

 

例如:4关于1模7的乘法逆元为多少?

 

4X≡1 mod 7

 

这个方程等价于求一个X和K,满足

 

4X=7K+1

 

其中X和K都是整数。

这就很容易理解了。

如果有ax≡1(modp),则称x是mod p意义下a的乘法逆元。

其实就是a乘一个数在什么情况下%p什么时候=1。

改变一下形式就是ax=pk+1的一组解,求x即可。

通过费马小定理,可以得到一个新的算法。

即(a/b)%p=1;但是我们无法直接求1/b的值,所以我们就把b/1设成c,只须求ac%p=1即可。

费马小定理可得:b%p的逆元 = b^p-2(mod p);
 

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转载自www.cnblogs.com/qmcp/p/9000337.html