一个思考Exlucas时的错误思路和对CRT的一些理解

一个思考Exlucas时的错误思路和对CRT的一些理解

小引

此文章是记录一些学习 \(Exlucas\) 时纠结的问题。

问题的原因是对 \(CRT\) 的理解不通彻,在此做出一些探讨。

正文

\(Exlucas\) 的模板问题是求:
\[ C^{n}_{m}\quad(mod\;p) \]
其中, \(n\)\(m\) 很大,不能够直接求阶乘。\(p\) 大小可接受但是不保证是质数。

扩展的思路是把 \(p\) 进行质因数分解,然后分别模分解后的 \(p_i^k\) 再用 \(CRT\) 组合起来。

我当时刚刚学完 \(Lucas\) 以为扩展是赤裸裸的 \(CRT+Lucas\) 就想直接模 \(p_i\) 不行吗?

并且陷入了这样一个问题:

给定 \(x\) 满足:
\[ \begin{cases} x\equiv a_1\quad(mod\;p_1)\\ x\equiv a_2\quad(mod\;p_2)\\ \cdots\\ x\equiv a_n\quad(mod\;p_n)\\ \end{cases} \\ \bf 和\\ \rm \begin{cases} x\equiv b_1\quad(mod\;p_1^{k_1})\\ x\equiv b_2\quad(mod\;p_2^{k_2})\\ \cdots\\ x\equiv b_n\quad(mod\;p_n^{k_n})\\ \end{cases} \]
作为前提的 \(x\) 是一样的,那么 \(CRT\) 为什么解出来的不同的 \(x\) 呢。(当时我真的是蠢枯了

现在看来,显而易见,\(x\) 不是唯一的,而是以所以模数的公倍数 \(M\) 为间隔的无限个数。

我们求出来的是满足条件的最小正整数解。第一个和第二个的解的关联是这样的:

CRT解的分布

所以,我们用 \(p_i\) 那租解出来的和 \(p_i^{k_i}\) 那组解出来的不是一个,而且也没法(或者我不知道,但是既然 \(Exlucas\) 还存在,那应该是没有)用其中一个还原另外一个。

所以,必须对 \(p_i^{k_i}\) 取模,就需要 \(Exlucas\) 的那些操作了。


\(\frak by\;thorn\_\)

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