我的 BSGS 和各位犇犇的差不多,但是不需要求逆元

Luogu [ TJOI2007 ] 可爱的质数

原题展现

题目描述

给定一个质数 \(p\),以及一个整数 \(b\),一个整数 \(n\),现在要求你计算一个最小的非负整数 \(l\),满足 \(b^l \equiv n \pmod p\)。

输入格式

仅一行,有 \(3\) 个整数,依次代表 \(p, b, n\)。

输出格式

仅一行,如果有 \(l\) 满足该要求,输出最小的 \(l\),否则输出 no solution

样例 #1

样例输入 #1
5 2 3
样例输出 #1
3

数据规模与约定

  • 对于所有的测试点,保证 \(2\le b,n < p<2^{31}\)。

Baby Steps Giant Steps 详解

注意到互质,根据欧拉定理,我们易得\(l< p\),枚举的时间复杂度为\(O(p)\)

其实可以优化到\(O(\sqrt{p})\),设 \(m=\lceil \sqrt{p}\rceil,r=b\%m\)

于是我们可以将 原式写成

\[b^{km+r}\equiv n(mod\;p)\\
b^{km}\equiv nb^{-r}(mod\;p)
\]

右边好像要求逆元啊,我们不想求逆元,怎么办呢?

只需将式子改成

\[b^{km-r}\equiv n(mod\;p)\\
b^{km}\equiv nb^{r}(mod\;p)
\]

解决了问题

我们考虑找到一个 \(k\) 和 一个 \(r\) 使得上述式子成立,这个并不难

首先枚举 \(r\) ,显然有 \(r(1\leq r\leq m)\) 注意这里和广大打法不同

因为广大打法是枚举余数,这里枚举的是相反的

然后把右边式子的值哈希存下,枚举左边的 \(k(1\leq k \leq m)\)

对于左边枚举求出的值看看哈希数组是否存在对应的右边的值,如果有,那么就是一个解

搞出一个最小的解好像也不是很难吧.....

时间复杂度 \(O(m)\) ,也就是 \(O(\sqrt{p})\)

然后注意一下,要打很多特判

上一下码风巨丑的代码

inline ll ksc(ll x, ll y, const ll& p) { return (x * y - (ll)((long double)x / p * y) * p + p) % p; }
vector<pair<ll, int> > v[ 100013];
inline ll BSGS(ll a, ll b, const ll&p) {
if (b == 1) {
if (a == 0)
return -1;
return 1;
}
if (b == 0) {
if (a == 0)
return 1;
return -1;
}
if (a == 0) {
return -1;
}
ll m = ceil(sqrt(p)), cnt = 1, res = 1;
for (int r = 1; r <= m; r++) {
cnt = ksc(cnt, a, p);//这个龟速乘不是龟速乘
v[(ksc(cnt, b, p)) % mod].push_back(make_pair(ksc(cnt, b, p), r));
}
for (int k = 1; k <= m; k++) {
res = ksc(cnt, res, p);
ll id=res%mod;
if (v[id].size())
{
for (int j = v[id].size() - 1; j >= 0; j--)
{
if (v[id][j].first ==res)
{
return m * k - v[id][j].second;
}
}
}
}
return -1;
}

SPOJ3105 MOD

原题展现

题目描述

给定 \(a,p,b\),求满足 \(a^x≡b \pmod p\) 的最小自然数 \(x\) 。

输入格式

每个测试文件中包含若干组测试数据,保证 \(\sum \sqrt p\le 5\times 10^6\)。

每组数据中,每行包含 \(3\) 个正整数 \(a,p,b\) 。

当 \(a=p=b=0\) 时,表示测试数据读入完全。

输出格式

对于每组数据,输出一行。

如果无解,输出 No Solution,否则输出最小自然数解。

样例 #1

样例输入 #1
5 58 33
2 4 3
0 0 0
样例输出 #1
9
No Solution

数据范围

对于 \(100\%\) 的数据,\(1\le a,p,b≤10^9\) 或 \(a=p=b=0\)。

扩展 Baby Steps Giant Steps 详解

注意到不互质,那我们就要想办法让它互质

\[a^x\equiv b(mod\;p)\\
a^x-kp=b\\
设 d=gcd(a,p)\\
若 d|b 不成立,则无解\\
式子除 d 得
a^{x-1}\frac a d- k\frac p d=\frac b d\\
改记为a^{x-1}a'- kp'=b'\\
即 a^{x-1}a'\equiv b'(mod\; p')
\]

如此反复,直到互质为止,差不多就是

\[a^{x-cnt}a'\equiv b'(mod\; p')
\]

注意,操作时如果两边值相等了,答案就是 \(cnt\)

然后就是个普通 BSGS ,变了一点点,左边需要乘上 \(a'\),其他都是一模一样的

求出答案之后答案要加上 \(cnt\) ,因为我们求出的是 \(x-cnt\)

本题时限高达 4s ,就算不写哈希用 map 也能通过

参考如下实现

const ll mod=100003;
vector<pair<ll, int> > v[ 100013];
inline ll BSGS(ll a, ll b, const ll&p) {
memset(v,0,sizeof(v));
if (b == 1) {
if (a == 0)
return -1;
return 1;
}
if (b == 0) {
if (a == 0)
return 1;
return -1;
}
if (a == 0) {
return -1;
}
ll m = ceil(sqrt(p)), cnt = 1, res = 1;
for (int r = 1; r <= m; r++) {
cnt = ksc(cnt, a, p);
v[(ksc(cnt, b, p)) % mod].push_back(make_pair(ksc(cnt, b, p), r));
}
for (int k = 1; k <= m; k++) {
res = ksc(cnt, res, p);
ll id=res%mod;
if (v[id].size())
{
for (int j = v[id].size() - 1; j >= 0; j--)
{
if (v[id][j].first ==res)
{
return m * k - v[id][j].second;
}
}
}
}
return -1;
}

浅谈BSGS和EXBSGS的更多相关文章

  1. 浅谈BSGS(大步小步)及其扩展

    用途: 一般用来求\(a^x\equiv b\,\,(mod\,p)\)的最小正整数解,其中gcd(a,p)=1 设\(u=\lceil sqrt(p)\rceil\),则式子可以转化为\(a^{iu ...

  2. 浅谈BSGS

    用于求解形如\(a^x≡b\mod p\)的最小非负整数解\(x\). 由欧拉定理\(a^{\phi(p)}≡1\mod p\)可以知道,我们找的解如果有解则一定在\(\phi(p)\)范围内,而最大 ...

  3. 浅谈 Fragment 生命周期

    版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 微博:厉圣杰 源码:AndroidDemo/Fragment 文中如有纰漏,欢迎大家留言指出. Fragment 是在 Android 3.0 中 ...

  4. 浅谈 LayoutInflater

    浅谈 LayoutInflater 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 微博:厉圣杰 源码:AndroidDemo/View 文中如有纰漏,欢迎大家留言指出. 在 Android 的 ...

  5. 浅谈Java的throw与throws

    转载:http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/10721543 我进行了一些加工,不是本人原创但比原博主要更完善~ 浅谈Java异常 以前虽然知道一 ...

  6. 浅谈SQL注入风险 - 一个Login拿下Server

    前两天,带着学生们学习了简单的ASP.NET MVC,通过ADO.NET方式连接数据库,实现增删改查. 可能有一部分学生提前预习过,在我写登录SQL的时候,他们鄙视我说:“老师你这SQL有注入,随便都 ...

  7. 浅谈WebService的版本兼容性设计

    在现在大型的项目或者软件开发中,一般都会有很多种终端, PC端比如Winform.WebForm,移动端,比如各种Native客户端(iOS, Android, WP),Html5等,我们要满足以上所 ...

  8. 浅谈angular2+ionic2

    浅谈angular2+ionic2   前言: 不要用angular的语法去写angular2,有人说二者就像Java和JavaScript的区别.   1. 项目所用:angular2+ionic2 ...

  9. iOS开发之浅谈MVVM的架构设计与团队协作

    今天写这篇博客是想达到抛砖引玉的作用,想与大家交流一下思想,相互学习,博文中有不足之处还望大家批评指正.本篇博客的内容沿袭以往博客的风格,也是以干货为主,偶尔扯扯咸蛋(哈哈~不好好工作又开始发表博客啦 ...

随机推荐

  1. 推荐简约漂亮的小程序插件 calendar

    公司团队制作,主要用于内部使用,觉得这个感觉不错,所以推荐出来,让大家试试~ 日历功能 日历基本功能,自定义样式 先睹为快 使用方法: 1. 在微信小程序管理后台--设置--第三方服务,按 AppID ...

  2. 简单才是美! SpringBoot+JPA

    SpringBoot 急速构建项目,真的是用了才知道,搭配JPA作为持久层,一简到底!下面记录项目的搭建,后续会添加NOSQL redis,搜索引擎elasticSearch,等等,什么不过时就加什么 ...

  3. C#枚举-通过值获取名字,通过名称获取值

    public enum ProtoType { Move = 1, Enter = 2, Leave = 3, Attack, Die, } print("ProtoType.Move:&q ...

  4. Zookeeper中的Leader选取机制

    一.Zookeeper是什么? ZooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,是Google的Chubby一个开源的实现,是Hadoop和Hbase的重要组件.它是一个为分布式应 ...

  5. 耗时一个月上架了一款微信小程序,赚了2022年的第一笔副收入

    今天不谈技术,只谈经历. 前戏 相信有很多的程序员都有一个产品梦,希望有一款属于自己产品.毕竟工作中遇到的有些"脑残"的产品经理不是一个两个,最后不得不因为"技术服务于业 ...

  6. spring源码编译完整步骤拿来即用!

    1.版本选择 1)源码版本:spring5.3.x 2)gradle版本:根据spring源码的工程路径:gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties文件查看gra ...

  7. C++内存空间管理

    C++内存空间管理 1.C++内存机制 1.栈(Stack),函数中的局部变量,由编译器负责分配释放,函数结束,变量释放. 2.堆(Heap),通过new 申请的内存,由delete或delete[] ...

  8. http协议 知识点

    前端工程师,也叫Web前端开发工程师.他是随着web发展,细分出来的行业.第一步要学好HTML.CSS和JavaScript!接着就要学习交互,HTTP协议.Tomcat服务器.PHP服务器端技术是必 ...

  9. SSM阶段学习-mybatis第一天

    首先今天我尝试了使用IDEA软件链接数据库,创建数据库,创建表. 在pom文件下导入maven坐标 [<?xml version="1.0" encoding="U ...

  10. 24张图攻克border-image

    大家好,我是半夏,一个刚刚开始写文的沙雕程序员.如果喜欢我的文章,可以关注 点赞 加我微信:frontendpicker,一起学习交流前端,成为更优秀的工程师-关注公众号:搞前端的半夏,了解更多前端知 ...