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一、题目:
模 m 的原根存在性判断以及求解。判断 m 原根是否存在,如存在给出一个原根以及所有原根。
二、问题描述
首先要判断给定模 m 是否存在原根,然后需要对其原根进行求解。
三、数学基础
① 埃氏筛法,将给定范围内的素数以打表的形式求解出来
② 判断是否存在原根
③ 对于给定模 m,求解欧拉函数 φ(m)
④ 利用欧几里德除法判断底数 a 和模 m 是否互素
⑤ 利用模平方重复法计算同余式的结果,判断是否同余 1
四、算法描述
① 埃氏筛法:先将大小为 n 的数组全部设置为 1,从 2 开始遍历该数组,遇到值为 1 的下标,便将其下标倍数的元素设置为 0(1 为素数,0 为合数)
② 判断给定模 m,原根存在性:模 m 是 2、4、pα、2pα 中的一种,才会存在原根
③ 求解欧拉函数,通过欧拉函数公式进行求解
④ 利用欧几里德除法判断互素:求解两个数的最大公因数,若最大公因数大于 1 则不互素,若最大公因数等于 1 则互素
⑤ 模平方重复法:此处算法实现方式为:answer 为模平方重复法中的 a,base 为 b,通过位运算将指数的二进制形式 and 1,加上二进制右移运算符,从而实现每次都对指数二进制最低位进行操作,实现二进制位的遍历。当二进制为 1 和 0 时,answer 和 base 有不同的求解方式。