取模运算的性质

目录

 

一、基本性质

二、运算规则

三、重要定理

四、除法取余


一、基本性质

  1. 若p|(a-b),则a≡b (% p)。例如 11 ≡ 4 (% 7), 18 ≡ 4(% 7)

  2. (a % p)=(b % p)意味a≡b (% p)

  3. 对称性:a≡b (% p)等价于b≡a (% p)

  4. 传递性:若a≡b (% p)且b≡c (% p) ,则a≡c (% p)

二、运算规则

模运算与基本四则运算有些相似,但是除法例外。其规则如下:

  1. (a + b) % p = (a % p + b % p) % p 

  2. (a - b) % p = (a % p - b % p) % p 

  3. (a * b) % p = (a % p * b % p) % p 

  4. a ^ b % p = ((a % p)^b) % p 

  • 结合律:

    ((a+b) % p + c) % p = (a + (b+c) % p) % p 

       ((a*b) % p * c)% p = (a * (b*c) % p) % p 

  • 交换律:

    (a + b) % p = (b+a) % p 

       (a * b) % p = (b * a) % p 

  • 分配律:

    ((a +b)% p * c) % p = ((a * c) % p + (b * c) % p) % p 

三、重要定理

  • 若a≡b (% p),则对于任意的c,都有(a + c) ≡ (b + c) (%p);

  • 若a≡b (% p),则对于任意的c,都有(a * c) ≡ (b * c) (%p);

  • 若a≡b (% p),c≡d (% p),则 (a + c) ≡ (b + d) (%p),(a - c) ≡ (b - d) (%p),

    (a * c) ≡ (b * d) (%p),(a / c) ≡ (b / d) (%p);

四、除法取余

没有直接的性质,需要取逆元。

(a / b) % p = (a % p * inv(b) % p) % p

根据费马小定理可得inv(b)=b^(p-2)

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