數論(2)-------擴展歐幾里得算法
擴展歐幾里得算法------求解線性方程ax+by=c1.應用:
線性方程ax+by=c ,已知a,b,c,求解x,y.
2.基本思路:
ax+by=c有解 => c=k*gcd(a,b)=kd(因為d=gcd(a,b)=>d|(ax+by))
我們先考慮求解 ax+by=d
由歐幾里得算法,d=bx'+(a mod b)y'=bx'+(a-[a/b]b)y'=ay'+b(x'-[a/b])y'
則由上述兩式子,我們可以得出 x=y' ,y=x'-[a/b]y'
這樣子,在歐幾里得算法添加x,y變量,最后得到解。(可結合下面代碼源代碼進行理解)
接下來我們來看看ax'+by'=d和ax+by=c之間的關系
(c/d)ax'+(c/d)by'=(c/d)d 即 可以得到 x=(c/d)x',y=(c/d)y'
所以可以得到ax+by的一組解
那么ax+by=c所有解的形式是什么呢?
a(x+qb)+b(y-qa)=c; q為任意整數
(注意,當要求y-qa的最小正整數min時,由y-qa>=0, q取[y/a]最小,min=y-[y/a]y,但是,[y/a]可能為0,如果y是負數,min此時也為負數,不好,此時令min+=a就可以取得最小正整數值了([y/a]=0所以|y|<a),這段可以自己找個例子好好理解下啊)
3.源代碼模板
1
int Extended_Euclid(int a,int b,int& x,int &y)
2

{
3
if(b==0)
{
4
x=1;
5
y=0;
6
return a;
7
}
8
int d=Extended_Euclid(b,a%b,x,y);
9
int temp=x;x=y;y=temp-a/b*y;
10
return d;
11
}
12
//用擴展歐幾里得算法解線性方程ax+by=c;
13
bool linearEquation(int a,int b,int c,int& x,int &y)
14

{
15
int d=Extended_Euclid(a,b,x,y);
16
if(c%d) return false;
17
18
int k=c/d;
19
x*=k;y*=k;//求的只是其中一個解
20
return true;
21
}
int Extended_Euclid(int a,int b,int& x,int &y)2


{3

if(b==0)
{4
x=1;5
y=0;6
return a;7
}8
int d=Extended_Euclid(b,a%b,x,y);9
int temp=x;x=y;y=temp-a/b*y;10
return d;11
}12
//用擴展歐幾里得算法解線性方程ax+by=c;13
bool linearEquation(int a,int b,int c,int& x,int &y)14


{15
int d=Extended_Euclid(a,b,x,y);16
if(c%d) return false;17

18
int k=c/d;19
x*=k;y*=k;//求的只是其中一個解20
return true;21
}四.學習心得
擴展歐幾里得算法的妙用,值得好好體會,對整個過程自己可以找個例子好好印證一下,肯定印象深刻。去Google一下POJ上的這方面的題目好好實踐一下吧!!!
posted on 2009-09-05 16:51 原語餓狼 閱讀(4258) 評論(4) 編輯 收藏 引用 所屬分類: 數論

