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扩展欧几里得(求解线性方程)
阅读量:5961 次
发布时间:2019-06-19

本文共 1130 字,大约阅读时间需要 3 分钟。

看了《数论概论》的相关章节-《线性方程与最大公因数》

首先是要证明一个方程必定有整数解

ax+by=gcd(a,b);  为方便 g=gcd(a,b), ax+by=g

这个证明有些复杂就不写了,而如何构造一个可行解(x1,y1)其实也在证明过程中

在得到一个可行解后就可以得到无数组解,他们是(x1-k*(b/g) , y1+k*(a/g)) , (其中g=gcd(a,b),k是整数)

而对于方程ax+by=c,只要c是g倍数那么就有整数解,否则没有

 

可以这样思考: 对于a' = b, b' = a % b 而言,我们求得 x, y使得 a'x + b'y = Gcd(a', b') 由于b' = a % b = a - a / b * b (注:这里的/是程序设计语言中的除法) 那么可以得到: a'x + b'y = Gcd(a', b') ===> bx + (a - a / b * b)y = Gcd(a', b') = Gcd(a, b) ===> ay +b(x - a / b*y) = Gcd(a, b) 因此对于a和b而言,他们的相对应的p,q分别是 y和(x-a/b*y); p,q分别为ax+by=gcd(a,b)解出的x,y; 补充:关于使用扩展欧几里德算法解决不定方程的办法 对于不定整数方程xa+yb=c,若 c mod Gcd(a, b)=0,则该方程存在整数解,否则不存在整数解。

 

另外这个模板的一些细节

void gcd(long long a,long long b,long long& d,long long& x,long long& y){    if(!b) { d=a; x=1; y=0; }    else   { gcd(b, a%b, d, y, x); y-=x*(a/b); }}

 

注意这个是求ax+by=gcd(a,b)的一个解(x0,y0)的。在这里a对应x,b对应y。而a和b的大小没有限制

调用时写 gcd(a,b,d,x,y) 或者 gcd(b,a,d,y,x) 都是正确的

但是       gcd(a,b,d,y,x) 或者 gcd(b,a,d,x,y) 是错误的

因为      y-=x*(a/b)是和  这个式子  ax+by=gcd(a,b)  相对应的

 

同样的普通的gcd

int gcd(int a ,int b)

{ return b==0?a:gcd(b,a%b); }

a和b的大小并没有要求,只不过a<b的话会做多一层递归而已,本质是一样的

转载于:https://www.cnblogs.com/scau20110726/archive/2013/02/02/2889952.html

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