快速冪 快速冪取模

2021-07-13 19:03:42 字數 1048 閱讀 7421

求x^m 一般方法是 xm = x * xm-1,這樣需要做m次乘法,未免過慢。

加速方法有兩種。

1.基於當m為偶數時, xm = (x2)^(m/2) ;當m為奇數時, xm = x * xm-1。顯然當m為偶數時m會減半,當m為奇數時,下次就是偶數。m可以很快收斂到0.(^表示冪)

2.將m看成二進位制串mkmk-1…m1m0,那麼xm = xm0*2^0 + m1*2^1 + … + mk*2^k = xm0*2^0 * xm1*2^1 * … * xmk*2^k. mi為0或1,假設平均有一半mi為1,即k個,那麼總共才只需要做(k+(k/2))次乘法。

下面給出**。第乙個方法是加速方法1,第二個方法是加速方法1的迭代形式,第三個方法是加速方法2。

在網上看到有人將 *2 或 /2,改為移位運算,就說效率更高。這其實是扯談。連我們都知道移位運算效率高,*2 和 /2 就是乙個相當於移位運算的操作,做編譯器的人會不知道?即使你寫成 *2 或 /2,編譯器也會幫你優化為移位運算。不相信的同學可以用c語言測試一下,只需將**編譯成彙編**看看是否一樣。

public

class

pow else

}public

static

intfastexp_iter(int x, int m)

else

}return result;

}public

static

intfastexpbin(int x, int m)

//x對應每一位mi

x *= x;

m >>= 1;

}return result;

}public

static

void

main(string args)

}

與快速冪類似

只是在每次運算的時候要作mod m運算,利用的是模運算規則 (a * b) mod m = ((a mod m) * (b mod m)) mod m.

用快速冪取模的方法比直接求冪再取模的方法要快,因為將乘數限制在一定的範圍。

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原文 快速冪這個東西比較好理解,但實現起來到不老好辦,記了幾次老是忘,今天把它系統的總結一下防止忘記。首先,快速冪的目的就是做到快速求冪,假設我們要求a b,按照樸素演算法就是把a連乘b次,這樣一來時間複雜度是o b 也即是o n 級別,快速冪能做到o logn 快了好多好多。它的原理如下 假設我們...

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