JOE的算数(快速幂算法实现)

资源限制

时间限制:1.0s 内存限制:256.0MB

问题描述

  有一天,JOE终于不能忍受计算a^b%c这种平凡的运算了。所以他决定要求你写一个程序,计算a^b%c。

  提示:若b为奇数,,a^b=(a^(b/2))^2*a,否则a^b=(a^(b/2))^2。

输入格式

  三个非负整数a,b,c;

输出格式

  一个整数ans,表示a^b%c;

样例输入

7 2 5

样例输出

4

数据规模和约定

  30% a <= 100, b <= 10^4, 1 <= c <= 100
  60% a <=10^4, b <= 10^5, 1 <= c <= 10^4
  100% a <=10^6, b <= 10^9, 1 <= c <= 10^6

思路:用快速幂算法实现,结合数学公式(a*b)%c=(a%c*b%c)%c,所以,a与b的乘积再取模,可以拆开,其中a与b还可以看为1,则a%c=a%c%c(b%c=b%c%c).

快速幂算法:由于指数爆炸,当指数足够大时会溢出,尽管是long long的范围也会溢出,而且还会增加循环的次数,比如2的100次方,需循环100次,而2得100次方写成4^50=16^25=256^12*16。(n为奇数时,拆成上一次的底数*扩大的底数的偶次方)

经过更少的循环,让指数不断除以2,而底数扩大为自身的平方,最后,指数n变为1,将扩大后累计的底数赋值给输出结果,最后退出循环。(如下所示)

由于位操作更快,得以终极优化。

n&1 (n%2==1)

n>>1(n/=2)

n<<1(n*=2)

#include<stdio.h>
int main(void)
{
	 long long  m, n, c;
	  long long  s = 1;//输出结果
	scanf_s("%lld%lld%lld", &m, &n, &c);//计算m的n次方模c
	 
	while (n)
	{
		if (n & 1){ 
			s = s*m%c;
			n--;
		}//n为奇数
		n >>= 1;
		m = m*m%c;
	}
	 
	printf("%lld", s);
	return 0;
}

posted @   昊月光华  阅读(10)  评论(0编辑  收藏  举报  
相关博文:
阅读排行:
· DeepSeek 开源周回顾「GitHub 热点速览」
· 物流快递公司核心技术能力-地址解析分单基础技术分享
· .NET 10首个预览版发布:重大改进与新特性概览!
· AI与.NET技术实操系列(二):开始使用ML.NET
· 单线程的Redis速度为什么快?
点击右上角即可分享
微信分享提示