學習筆記 牛頓迭代

2022-04-07 09:26:59 字數 1285 閱讀 9717

已知 \(g(x)\),求 \(f(x)\) 滿足 \(g(f(x)) \equiv 0 \pmod\)。

倍增。設 \(f_0(x)\) 滿足 \(g(f_0(x)) \equiv 0 \pmod \rceil}}\)。

將 \(g(x)\) 在 \(f_0(x)\) 處泰勒展開,

\[g(x) \equiv \sum_\frac(f_0(x))}(f(x) - f_0(x))^i \equiv 0 \pmod

\]由於 \(f(x)\) 和 \(f_0(x)\) 的前 \(\lceil \frac \rceil - 1\) 項相同,所以 \(\forall i \ge 2,(f(x) - f_0(x))^i \equiv 0 \pmod\)

所以\[g(x) \equiv g(f_0(x)) + g'(f_0(x))(f(x) - f_0(x)) \equiv 0 \pmod

\]移項可得

\[f(x) = f_0(x) - \frac

\]設 \(h(x)\) 為原多項式,

設\[g(f(x)) \equiv \frac - h(x) \equiv 0 \pmod\]則

\[\begin

f(x)

&\equiv f_0(x) - \frac - h(x)}} \pmod \\

&\equiv f_0(x) + f_0(x) - f_0^2(x)h(x) \pmod \\

&\equiv f_0(x)(2 - f_0(x)h(x)) \pmod \\

\end

\]時間複雜度為 \(t(n) = t(\frac) + o(n\log n) = o(n \log n)\)。

設\[g(f(x)) \equiv f_0^2(x) - h(x) \equiv 0 \pmod\]則

\[\begin

f(x)

&\equiv f_0(x) - \frac \pmod \\

&\equiv \frac(f_0(x) - \frac)

\end

\]時間複雜度為 \(o(n \log n)\)。

前置知識:\((\ln x)' = \frac\)

設\[g(f(x)) \equiv \ln f(x) - h(x) \equiv 0 \pmod\]則

\[\begin

f(x)

&\equiv f_0(x) - \frac} \pmod \\

&\equiv f_0(x)(1 - \ln f_0(x) + h(x)) \pmod

\end

\]時間複雜度為 \(o(n\log n)\)。

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