\(CRT \)
無期限解決方程式
设\(M = \ PROD \ limits_i ^ nm_i \)
\(M_I = \ FRAC {M} {M_I} = PRODの\のlimits_ \ {K、K \ NEQ I} ^ nm_k \)
\(T_I \)の\(M_I \)金型内の\(M_I \)逆元
結論最初の一般解(\ \和\ limits_i ^ na_iM_it_i MOD LCM(M_I)\)
証明:
方程式の最初のセットのために\(私は\)と考えられ、式
\(\ M_k(k個の\ NEQ I)MOD M_I = 0 \ため)
\(\従って\和\ limits_ {K、K \ NEQ I} ^ na_kM_kt_kの\ equiv0(MOD M_I)\)
又\(\ \ t_iM_iの\ equiv1(MOD M_I)ので)
\(\のでa_iM_it_i \当量a_iを(MOD M_I)\)
$ \したがって、\合計\ limits_i ^ na_iM_it_i \当量のa_iを(MOD M_I)$
リーガルソリューション
証明され、一般解\(\合計\ limits_i ^ na_iM_it_iモッズLCM(M_I)\)
void exgcd(int a,int b,int &x,int &y)
{
if(b==0){ x=1; y=0; return;}
exgcd(b,a%b,x,y);
int tp=x;
x=y; y=tp-a/b*y;
}
int china()
{
int ans=0,lcm=1,x,y;
for(int i=1;i<=k;++i) lcm*=b[i];
for(int i=1;i<=k;++i)
{
int tp=lcm/b[i];
exgcd(tp,b[i],x,y);//求逆元
x=(x%b[i]+b[i])%b[i];//x要为最小非负整数解
ans=(ans+tp*x*a[i])%lcm;
}
return (ans+lcm)%lcm;
}
ExCrt
解決するために、中国の剰余定理を拡張である(M_I \)\しない互いに素問題
マクロは、その一般解の式を直接表現することはできません、直接一般的なソリューションを構築しなくなりました
誘導によって、考慮前(K-1 \)\方程式の一般解\(X(MOD M)、 M = LCM(M_1 {K-1} M_するために)\ )
私たちは、セクションに準拠する必要があります\(k個\)式は、いくつかの数字を追加する必要がありますが、フロントのことを確実にするために、\(K-1 \)我々は唯一の回数を追加することができ、式がまだホールド(M \)\、それが発見されます\(X + T *のM \の当量のa_k(MOD m_k)\)
照合与えるには、\(T * Mは\当量をa_k -x(MOD m_k)\)
ユークリッドは、合同式が解を持たないならば、全体の方程式が解を持たない、拡張することによって解決することができます
そうでない場合は、新しいソリューションです\(X +のT *のM( MOD LCM(M、m_kは))\)
コードを説明するためのいくつかの詳細があります。
lt exgcd(lt a,lt b,lt &x,lt &y)
{
if(b==0){x=1;y=0;return a;}
lt gcd=exgcd(b,a%b,x,y);
lt tp=x;
x=y; y=tp-a/b*y;
return gcd;
}
lt excrt()
{
lt x,y,k;
lt M=bi[1],ans=ai[1];//一开始赋为初始值
for(int i=2;i<=n;i++)
{
lt a=M,b=bi[i],c=(ai[i]-ans%b+b)%b;//注意取模保证是正数
lt gcd=exgcd(a,b,x,y),bg=b/gcd;//t*M-y*mk=gcd,gcd为M和mk的gcd
if(c%gcd!=0) return -1; //因为求解是根据gcd而不是c,所以还要乘倍数,如果不是倍数证明无解
x=mul(x,c/gcd,bg);//将x乘倍数,这里取模mk/gcd的原因是x(也就是t)还要乘M,乘M之后不能超过LCM(M,mk),也就是不能超过M*m/gcd,所以这里直接对m/gcd取模即可
ans+=x*M;//答案更新
M*=bg;//模数更新
ans=(ans%M+M)%M;//处处取模小心负数
}
return (ans%M+M)%M;
}