擴展歐幾里德定理

擴展歐幾里德定理,是求解線性同餘方程。

擴展歐幾里德定理

對於與不完全為 0 的非負整數 a,b,gcd(a,b)表示 a,b 的最大公約數。那么存在唯一的整
數 x,y 使得 gcd(a,b)=ax+by。

c++語言實現

#include<iostream>
using namespace std;
int x,y,q;
void extend_Eulid(int a,int b)
{
if (b==0)
{
x=1; y=0; q=a;
}
else
{
extend_Eulid(b,a%b);
int temp=x;
x=y; y=temp-a/b*y;
}
}
int main()
{
int a,b;
cin>>a>>b;
if (a<b) swap(a,b);
extend_Eulid(a,b);
printf("%d=(%d)*%d+(%d)*%d\n",q,x,a,y,b);
}

求解 x,y的方法的理解

設 a>b。
1,顯然當 b=0,gcd(a,b)=a。此時 x=1,y=0;
2,ab<>0 時
設 ax1+by1=gcd(a,b);
bx2+(a mod b)y2=gcd(b,a mod b);
根據樸素的歐幾里德原理有 gcd(a,b)=gcd(b,a mod b);
則:ax1+by1=bx2+(a mod b)y2;
即:ax1+by1=bx2+(a-(a/b)*b)y2=ay2+bx2-(a/b)*by2;
根據恆等定理得:x1=y2; y1=x2-(a/b)*y2;
這樣我們就得到了求解 x1,y1 的方法:x1,y1 的值基於 x2,y2.
上面的思想是以遞歸定義的,因為 gcd 不斷的遞歸求解一定會有個時候 b=0,所以遞歸可以
結束。

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