快速冪模板 (求餘)

2021-08-21 18:05:15 字數 1029 閱讀 6691

相信童鞋們做題多了會發現,很多題都是要求次冪的。如果資料比較小,用int 或者long long 的暴力也是可以出結果的,但很多題就不盡如人意了,資料往往非常大,long long 可能都存不下,甚至還會爆記憶體,導致資料出錯。

這時候就需要更快更省記憶體的演算法——快速冪

快速冪快速冪,就是快!想象一下,求2^16,是2*2*2*...乘16個2快,還是((2*2*2*2) * (2*2*2*2)) * ((2*2*2*2) * (2*2*2*2)) 再算 (2*2*2*2) * (2*2*2*2). . .比較快。所以,快速冪的原理來了:求a^n,只要求a^(n/2) * a^(n/2)即可,以此類推,倒著算,當然,這是n為偶數的情況。n為奇數時只要ans*a即可

int sq(ll a,ll n)

這裡判斷次數是否為奇數,有多種方法(暫時我只知道兩種):

① n%2(==1)   ② n&1(==1) 因為&是與符號,在計算機中儲存都為二進位制數,只有n的尾數為1(即n為奇數)時,1&1=1,if條件才成立

有時次冪結果太大的,題上會要求取餘,那麼取餘應該怎麼做呢?

離散數學講到:積的取餘等於取餘的積的取餘。

舉個例子:(a * b)%mod = (a%mod * b%mod)%mod

在次冪也同樣適用,比如:2^3%mod = ((2%mod * 2%mod)%mod * 2%mod )%mod

看起來很複雜,但是寫成演算法就還好,注意不要少了取餘的個數,少取一次就誤差一點,少取n多次。。嗯。。。

int sq(ll a,ll n)

還有一種稍微優化一點的演算法,省去了pow函式

ll sq(ll a,ll n)

上面的方法是遞迴,還有一種迭代的寫法

ll quick_pow(ll a, ll n) 

n/=2;

a=a*a%mod;

}return ans;

}

模板 快速冪 取餘運算

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