洛谷 p4195—— 【模板】exBSGS/Spoj3105 Mod(BSGS)

题目描述

已知数a,p,b,求满足a^x≡b(mod p)的最小自然数x。

输入格式

每个测试文件中最多包含100组测试数据。

每组数据中,每行包含3个正整数a,p,b。

当a=p=b=0时,表示测试数据读入完全。

输出格式

对于每组数据,输出一行。

如果无解,输出“No Solution”(不含引号),否则输出最小自然数解。

输入输出样例

输入 #1复制

5 58 33
2 4 3
0 0 0

输出 #1复制

9
No Solution

说明/提示

100%的数据,a,p,b≤1e9。

题意:求满足a^x≡b(mod p)的最小自然数x

题解:BSGS模板题,不解释

上代码:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <tr1/unordered_map>
using namespace std::tr1;
using namespace std;
void exgcd(int a,int &x,int b,int &y){//ax+by=1
    if(!b){
        x=1;y=0;
        return ;
    }
    exgcd(b,y,a%b,x);
    y-=a/b*x;
}
int inverse(int x,int y){//x^(-1)(mod y) <=> x*x^(-1)+y*k=1
    int inv_x,k;
    exgcd(x,inv_x,y,k);
    return (inv_x%y+y)%y;
}
int BSGS(int a,int b,int c){//a^x=b(mod c)
    //特判答案<=100的情况
    for(int x=0,pow_a_x=1%c;x<=100;++x){
        if(pow_a_x==b)return x;
        pow_a_x=(long long)pow_a_x*a%c;
    }
    //通过预处理使得a,c互质
    int base_count=0,D=1;
    while(1){
        int d=__gcd(a,c);
        if(d==1)break;
        if(b%d)return -1;
        b/=d;c/=d;
        D=(long long)D*(a/d)%c;
        ++base_count;
    }
    b=(long long)b*inverse(D,c)%c;
    //解a^(x-base_count)=b(mod c)
    int n=sqrt(c);
    unordered_map<int,int>hash_table;
    int pow_a_j=1;
    for (int j = 1; j <= n;++j){
        pow_a_j=(long long)pow_a_j*a%c;
        hash_table[(long long)pow_a_j*b%c]=j;
    }
    int pow_a_n=pow_a_j,pow_a_in=1,max_i=(c+n-1)/n;
    for (int i = 1; i <= max_i;++i){
        pow_a_in=(long long)pow_a_in*pow_a_n%c;
        if(hash_table.count(pow_a_in)) return i*n-hash_table[pow_a_in]+base_count;
    }
    return -1;
}
int main(){
    int a,p,b;
    while(scanf("%d%d%d",&a,&p,&b)){
    	if(a==0&&p==0&b==0) break;
    	int w=BSGS(a,b,p);
    	if(w==-1) puts("No Solution");
    	else printf("%d\n",w);
	}
    return 0;
}
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