博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
cyyz : Day 1 数论整理
阅读量:5320 次
发布时间:2019-06-14

本文共 10826 字,大约阅读时间需要 36 分钟。

声明:感谢修改这篇博客的

Day 1

先说一下上午的听课吧,哎~,简直了,简直(⊙o⊙)…咋说呢,引人入胜???No! 是昏昏欲睡好吧。。。一点听课欲都没有(强撑....),一上午停下来简直怀疑人生。下午上机,啥??上机居然断网!!!搞啥子嘛,,,于是整理上午的笔记,╮(╯▽╰)╭内心崩溃。

 

一、同余

知识点:

同余,如果a和b对m取模得到的结果相同,那么说a和b在模m意义下相等,或者说二者同余,记作a≡b (mod m)(其实中间应该是三条杠,但是打不出来),并且就划分为同一类。显然模m意义下一共有m类数字,以0,1,...,m-1为代表元素。注意负数也是可以取模的,例如-1 mod 3 = 2。如果a=km+r(0<=r<m),那么a=r(mod m),这称作”带余除法”。特殊的,如果r=0,那么m是a的因数,a是m的倍数,称为m整除a,记作m|a。

 

代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 using namespace std; 6 typedef long long ll; 7 ll a,b,x,y,z; 8 inline ll read() { 9 ll n=0,f=1;char ch=getchar();10 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}11 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}12 return n*f;13 }14 inline void gcd(ll a,ll b) {15 if(!b) {16 x=1,y=0;17 return ;18 }19 gcd(b,a%b);20 z=x,x=y;21 y=z-a/b*y; 22 }23 int main() {24 a=read(),b=read();25 gcd(a,b);26 printf("%lld\n",(x+b)%b);27 return 0;28 }
代码实现

 

二、因数

知识点:

刚才说了,如果a|b,也就是a整除b,那么b是a的倍数,a是b的因数。显然如果a|b,a|c,那么a|(b±c),a|(bx+cy),即a整除b和c的线性组合最大公因数gcd(a,b),或者简写成(a,b),定义为,最大的d,满足d|a且d|b。显然d|(a,b)等价于,d|a且d|b另一个很显然的是,(a,b)=(a+b,b)=(a-b,b)=(a mod b,b)特别的,如果(a,b)=1,那么称作a和b互质最小公倍数[a,b]同理。二者关系:[a,b]=ab/(a,b),注意只对两个数字恒有效。

 

三、欧拉定理

 

四、逆元

 

Exgcd 求逆元 代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 using namespace std; 5 typedef long long ll; 6 ll a,b,x,y,z,n,mod; 7 inline ll read() { 8 ll n=0,f=1;char ch=getchar(); 9 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}10 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}11 return n*f;12 }13 inline void exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y) {14 if(!b) {15 x=1,y=0;16 return ;17 }18 exgcd(b,a%b,x,y);19 z=x,x=y;20 y=z-a/b*y; 21 }22 int main() {23 n=read(),mod=read();24 exgcd(n,mod,x,y);25 x=(x%mod+mod)%mod;26 printf("%lld\n",x);27 return 0;28 }
代码实现

 

线性求逆元 代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 using namespace std; 6 typedef long long ll; 7 const int N=3e6+10; 8 inline int read() { 9 int n=0,f=1;char ch=getchar();10 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}11 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}12 return n*f;13 }14 int n,p,a[N];15 int main(){16 n=read(),p=read();17 a[0]=a[1]=1;18 for(int i=2;i<=n;++i) a[i]=a[i]-(ll)(p/i)*a[p%i]%p;19 for(int i=1;i<=n;++i) {20 if(a[i]<0) a[i]+=p;21 printf("%d\n",a[i]); 22 }23 return 0;24 }
代码实现

 

五、扩展欧拉定理

 

 

六、卢卡斯定理

 

 

代码实现

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 using namespace std; 7 typedef long long ll; 8 const int N=1e5+10; 9 int n,m,p,k;10 ll a[N],b[N];11 inline int read() {12 int n=0,f=1;char ch=getchar();13 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}14 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}15 return n*f;16 }17 inline ll lucas(int x,int y) {18 if(x
代码实现

 

七、GCD/EXGCD

代码实现:

1 inline void exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y) {2     if(!b) {3         x=1,y=0;4         return ;5     }6     exgcd(b,a%b,x,y);7     z=x,x=y;8     y=z-a/b*y;    9 }
主要代码

青蛙的约会:

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 using namespace std; 6 typedef long long ll; 7 const int N=100000010; 8 ll x,y,m,n,l,a,b,js,mod; 9 10 inline ll read() {11 ll n=0,f=1;char ch=getchar();12 while (ch<'0'||ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}13 while (ch>='0'&&ch<='9') {n=n*10+ch-'0';ch=getchar();}14 return n*f;15 }16 17 inline ll gcd(ll a,ll b) {18 if(b) return gcd(b,a%b);19 else return a;20 }21 22 inline void IU(ll a,ll b,ll &x,ll &y) {23 if(!b) { 24 x=1,y=0;25 return ;26 }27 IU(b,a%b,y,x);28 y-=a/b*x;29 }30 31 inline void pd() {32 if((b-a)%js) printf("Impossible\n");33 else {34 x=(x*((b-a)/js)%mod+mod)%mod; 35 printf("%lld\n",x); 36 }37 }38 39 int main() {40 a=read(),b=read(),m=read(),n=read(),l=read();41 js=gcd(m-n,l);42 mod=abs(l/js);43 IU(m-n,l,x,y);44 pd();45 return 0;46 }
代码实现

 

八、关于二元一次不定方程

知识点(Zz..摘自度娘):

使二元一次方程两边相等的一组未知数的值,叫做二元一次方程的一个解.

对二元一次方程的解的理解应注意以下几点:

①一般地,一个二元一次方程的解有无数个,且每一个解都是指一对数值,而不是指单独的一个未知数的值;

②二元一次方程的一个解是指使方程左右两边相等的一对未知数的值;反过来,如果一组数值能使二元一次方程左右两边相等,那么这一组数值就是方程的解;

③在求二元一次方程的解时,通常的做法是用一个未知数把另一个未知数表示出来,然后给定这个未知数一个值,相应地得到另一个未知数的值,这样可求得二元一次方程的一个解.

注意点:

(1)二元一次方程组:由两个二元一次方程所组成的一组方程,叫做二元一次方程组.

(2)二元一次方程组的解:二元一次方程组中两个方程的公共解,叫做二元一次方程组的解.

对二元一次方程组的理解应注意:

①方程组各方程中,相同的字母必须代表同一数量,否则不能将两个方程合在一起.

②怎样检验一组数值是不是某个二元一次方程组的解,常用的方法如下:将这组数值分别代入方程组中的每个方程,只有当这组数值满足其中的所有方程时,才能说这组数值是此方程组的解,否则,如果这组数值不满足其中任一个方程,那么它就不是此方程组的解.

 

九、CRT

知识点:

定理1:几个数相加,如果存在一个加数,不能被整数a整除,那么它们的和,就不能被整数a整除。

定理2:两数不能整除,若除数扩大(或缩小)了几倍,而被除数不变,则其商和余数也同时扩大(或缩小)相同的倍数(余数必小于除数)。

 

代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 using namespace std; 6 typedef long long ll; 7 ll m[15],a[15]; 8 int n; 9 inline ll read() {10 ll n=0,f=1;char ch=getchar();11 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}12 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}13 return n*f;14 }15 inline int fread() {16 int n=0,f=1;char ch=getchar();17 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}18 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}19 return n*f;20 }21 inline void gcd(ll a,ll b,ll &d,ll &x,ll &y) {22 if(!b){23 d=a;24 x=1,y=0;25 } else{26 gcd(b,a%b,d,y,x);27 y-=(a/b)*x;28 }29 }30 inline ll work_(int n,ll *m,ll *a) {31 ll p=1,d,y,x=0;32 for(int i=0;i
代码实现

 

十、扩展欧几里得

 

 

十一、线性筛

知识点:

可以在O(n)时间内筛出1~n的所有质数。如果F(n)是个积性函数,根据定义我们只要能够低于O(lgn)的知道每个F(p^c)的值,我们就能在O(n)时间内求出F(1)~F(n)。具体做法是这样的,每次枚举一个数字i,枚举所有已经筛出来的1~i中的质数k,那么x=ik不是质数,并且k是x的最小质因子。如果i%k==0,就break掉k的循环。可以证明每个数字都只会被其最小的质因子筛去,同时利用这个性质可以顺便筛出一些积性函数。这样你可以维护每个数字的最小质因子lp[n],最小质因子对应的那个若干次方lpc[n],这样对于积性函数每次只要计算满足lpc[n]=n的那些F[n],然后用积性函数的性质就可以维护1~n的F。

代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 using namespace std; 5 const int N=10000010; 6 int n,m,x; 7 bool vis[N]={
1,1}; 8 int a[N]; 9 inline int read() {10 int n=0,f=1;char ch=getchar();11 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}12 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}13 return n*f;14 }15 // 116 inline void ss(int n,int m) {17 for(int i=2;i*i<=n;++i) 18 if(!vis[i]) 19 for(int j=i*i;j<=n;j+=i) vis[j]=true;20 while(m--) {21 x=read();22 if(vis[x]) printf("No\n");23 else printf("Yes\n");24 }25 return;26 }27 // 2 28 inline void IU(int n,int m) {29 int js=0;30 for(int i=2;i<=n;++i) {31 if(!vis[i]) a[++js]=i;32 for(int j=1;j<=js&&i*a[j]<=n;++j) {33 vis[i*a[j]]=true;34 if(i%a[j]==0) break;35 } 36 }37 while(m--) {38 x=read();39 if(vis[x]) printf("No\n");40 else printf("Yes\n");41 }42 } 43 int main() {44 n=read(),m=read();45 //ss(n,m);46 IU(n,m); 47 return 0;48 }
代码实现

 

 

十二、BSGS

知识点:

bsgs算法,又称大小步算法(某大神称拔山盖世算法)或北上广深算法。

主要用来解决   A^x=B(mod C)(C是质数),都是整数,已知ABCx

 

代码实现(poj 2417):

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 using namespace std; 7 typedef long long ll; 8 map
q; 9 ll p,m,n,a,b,z,ans,t,bz;10 inline ll fpow(ll x) {11 ll s=1,res=a;12 while (x>0) {13 if(x&1) s=(s*res)%p;14 x=x>>1;15 res=(res*res)%p;16 }17 return s;18 }19 int main() {20 while (scanf("%lld%lld%lld",&p,&a,&b)!=EOF) {21 if(a%p==0) {22 printf("no solution\n");23 continue;24 }25 q.clear();26 m=ceil(sqrt(p));27 bz=0,z=b%p,q[z]=0;28 for(int i=1;i<=m;++i) z=(z*a)%p,q[z]=i;29 t=fpow(m);30 z=1;31 for(int i=1;i<=m;++i) {32 z=(z*t)%p;33 if(q[z]) {34 bz=1;35 ans=i*m-q[z];36 printf("%lld\n",(ans%p+p)%p);37 break;38 }39 }40 if(!bz) printf("no solution\n"); 41 }42 return 0;43 }
代码实现

 

十三、莫比乌斯反演

知识点:(摘自度娘~~

数论函数,就是正整数映射到非负整数的函数。积性函数,如果一个数论函数f满足对于任意(x,y)=1,有f(xy)=f(x)f(y),那么称f是积性函数。显只要知道了所有的f(p^c)就可以知道所有的f(n)完全积性函数,如果一个数论函数满足对于任意xy,都有f(xy)=f(x)f(y),那么称f是完全积性函数

性质:

  性质一(莫比乌斯反演公式): 

 

  性质二:μ(n)

  性质三:设f是算术函数,它的和函数 

       是积性函数,那么 也是积性函数。

 

 莫比乌斯反演定理:

设f(n) 和g(n) 是定义在正整数集合上的两个函数,定义如下。

       

      

  

证明:(摘自度娘~

充分性证明:

         

        

        

         

考虑到:

       

因此

        

 

必要性证明:

        

 

考虑到:

           

因此

        

证明2

 

 

 

 

例题:

问题描述

给定5个整数:a, b, c, d, k,你要在a中找到x。在c b,y…即GCD(x, y) = k, GCD(x, y)表示xy的最大公约数,由于选项的数量可能很大,所以只需要输出不同的数对的总数。请注意,(x=5, y=7)(x=7, y=5)被认为是相同的。

 

输入

输入由几个测试用例组成。输入的第一行是案例的数量。不超过3000例。

每一种情况包含五个整数:abcdk0 < a <= b <= 100,000, 0 < c <= d <= 100,000, 0 <= k <= 100,000,如上所述。

 

输出

对于每个测试用例,打印选项的数量。使用示例中的格式。

 

样例输入

2

1 3 1 5 1

1 11014 1 14409 9

 

样例输出

案例1:9

案例2:736427

 

代码实现:

1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 using namespace std; 7 typedef long long ll; 8 const int N=1e5+10; 9 int v[N],a[N],b[N];10 int n,m,js,jc,x,y,z,k;11 ll res,ans;12 inline int read() {13 int n=0,f=1;char ch=getchar();14 while (ch<'0' || ch>'9') {
if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}15 while (ch<='9' && ch>='0') {n=(n<<3)+(n<<1)+ch-'0';ch=getchar();}16 return n*f;17 }18 int main() {19 b[1]=1;20 for(int i=2;i<=100000;++i) {21 if(!v[i]) a[++js]=i,b[i]=-1;22 for(int j=1;j<=js;++j) {23 int k=a[j]*i;24 if(k>100000) break;25 v[k]=1;26 if(i%a[j]==0) { 27 b[k]=0;28 break;29 } else b[k]=-b[i]; 30 }31 }32 k=read();33 while(k--) {34 ++jc;35 res=ans=0;36 n=read(),m=read(),x=read(),y=read(),z=read();37 if(!z) { 38 printf("Case %d: 0\n",jc);39 continue;40 }41 m/=z;y/=z;42 if(m>y) swap(m,y);43 for(int i=1;i<=m;++i) res+=(ll)b[i]*(m/i)*(y/i);44 for(int i=1;i<=m;++i) ans+=(ll)b[i]*(m/i)*(m/i);45 printf("Case %d: %lld\n",jc,res-ans/2);46 }47 return 0;48 }
代码实现

 

十四、狄利克雷卷积

十五、数论分块

 

转载于:https://www.cnblogs.com/Darkpurple/p/9415866.html

你可能感兴趣的文章
可视化框架设计-图表类型
查看>>
HDU1823 Luck ans Love 二维线段树
查看>>
富数据控件 DetailsView 和 FormView
查看>>
ASP.NET 4.5 Web Forms and Visual Studio vs2013年入门1
查看>>
JUC - ReentrantLock 的基本用法 以及 lock()、tryLock()、lockInterruptibly()的区别
查看>>
《那一世》
查看>>
迷你DVD管理器
查看>>
从github上下载的ipynb文件的打开方法
查看>>
PAT L2-005 集合相似度(模拟集合set)
查看>>
Unity EditorWindow 笔记
查看>>
java 连接 Access数据库的两种方法
查看>>
threading模块和queue模块实现程序并发功能和消息队列
查看>>
2013年杭州赛区网络赛The Donkey of Gui Zhou
查看>>
hdu 5768 Lucky7 中国剩余定理+容斥+快速乘
查看>>
站内信表结构设计
查看>>
解决sublime代码不提示的问题
查看>>
ABP中的模块初始化过程(一)
查看>>
【sql】union
查看>>
函数表达式-闭包
查看>>
远古框架-SSH maven配置 (包含gson)
查看>>