用fft求大数乘法
設(shè)要求c=a·b,其中a的第i位為,b、c類似。
從系數(shù)序列的角度看,將a表示為系數(shù)序列,b、c類似,則根據(jù)乘法計(jì)算法則,c=a*b(a與b的卷積)。卷積可以通過(guò)fft來(lái)計(jì)算,即C = fft(a*b)=A·B,c=ifft(C)。由于fft的時(shí)間復(fù)雜度為o(nlog n),故兩個(gè)n位數(shù)乘法的時(shí)間復(fù)雜度為o(nlog n)。
求fft(a)實(shí)際上是在求多項(xiàng)式在x=1,,,...,處的值,其中,故也可以從多項(xiàng)式的角度看。
從多項(xiàng)式的角度看,a用多項(xiàng)式表示為。如果能高效地求出a和b對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式x在某n個(gè)點(diǎn)處的取值,就能將這幾個(gè)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)相乘,求出c對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式在n個(gè)點(diǎn)出的取值,再用某種插值算法求出c多項(xiàng)式的系數(shù),即可求出c。通過(guò)從系數(shù)序列角度啟發(fā),我們知道確實(shí)有這樣的n個(gè)點(diǎn),即x=1,,,...,,能夠高效地求出這些點(diǎn)的取值。求出c對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式在這n個(gè)點(diǎn)處的取值后,我們又發(fā)現(xiàn)當(dāng)已知?x=1,,,...,?處點(diǎn)的取值時(shí),確實(shí)存在高效的插值算法,能求出c多項(xiàng)式的系數(shù)。
由多項(xiàng)式求n個(gè)特定點(diǎn)取值的算法和由n個(gè)特定點(diǎn)取值求多項(xiàng)式系數(shù)的算法,利用了復(fù)數(shù)的性質(zhì),本質(zhì)上跟fft和ifft差不多,所以上面是從兩個(gè)角度理解了快速計(jì)算大數(shù)乘法的原理。
總結(jié)
- 上一篇: 为什么“高大上”的算法工程师变成了数据民
- 下一篇: 「IT基础」计算机网络概述