C语言快速幂取模算法小结
資料鏈接:http://www.jb51.net/article/54947.htm
C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的快速冪取模算法,是比較常見(jiàn)的算法。分享給大家供大家參考之用。具體如下:
首先,所謂的快速冪,實(shí)際上是快速冪取模的縮寫(xiě),簡(jiǎn)單的說(shuō),就是快速的求一個(gè)冪式的模(余)。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常要去求一些大數(shù)對(duì)于某個(gè)數(shù)的余數(shù),為了得到更快、計(jì)算范圍更大的算法,產(chǎn)生了快速冪取模算法。我們先從簡(jiǎn)單的例子入手:求abmodc。
算法1.直接設(shè)計(jì)這個(gè)算法:
int ans = 1; for(int i = 1;i<=b;i++) {ans = ans * a; } ans = ans % c;
缺點(diǎn):這個(gè)算法存在著明顯的問(wèn)題,如果a和b過(guò)大,很容易就會(huì)溢出。
我們先來(lái)看看第一個(gè)改進(jìn)方案:在講這個(gè)方案之前,要先看這樣一個(gè)公式:ab mod c = (a mod c)c mod c
于是不用思考的進(jìn)行了改進(jìn):
算法2.改進(jìn)算法:
nt ans = 1; a = a % c; //加上這一句 for(int i = 1;i<=b;i++) {ans = ans * a; } ans = ans % c;讀者應(yīng)該可以想到,既然某個(gè)因子取余之后相乘再取余保持余數(shù)不變,那么新算得的ans也可以進(jìn)行取余,所以得到比較良好的改進(jìn)版本。
算法3.進(jìn)一步改進(jìn)算法:
int ans = 1; a = a % c; //加上這一句 for(int i = 1;i<=b;i++) {ans = (ans * a) % c;//這里再取了一次余 } ans = ans % c;這個(gè)算法在時(shí)間復(fù)雜度上沒(méi)有改進(jìn),仍為O(b),不過(guò)已經(jīng)好很多的,但是在c過(guò)大的條件下,還是很有可能超時(shí),所以,我們推出以下的快速冪算法。
算法4.快速冪算法:
快速冪算法依賴于以下明顯的公式:
如下代碼:
int PowerMod(int a, int b, int c) {int ans = 1;a = a % c;while(b>0) {if(b % 2 = = 1)ans = (ans * a) % c;b = b/2;a = (a * a) % c;}return ans; }
本算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(logb),能在幾乎所有的程序設(shè)計(jì)(競(jìng)賽)過(guò)程中通過(guò),是目前最常用的算法之一。
資料鏈接:http://www.jb51.net/article/54947.htm
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的C语言快速幂取模算法小结的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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