中国剩余定理

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什么是中国剩余定理

什么是中国剩余定理

什么是中国剩余定理?剩余定理详细解法中国数学史书上记载:在两千多年前的我国古代算书《孙子算经》中,有这样一个问题及其解法:今有物不知其数,三三数之剩二;五五数之剩三:七七数之剩二。

问物几何?意思是说:现在有一堆东西,不知道它的数量,如果三个三个的数最后剩二个,如果五个五个的数最后剩三个,如果七个七个的数最后剩二个,问这堆东西有多少个?你知道这个数目吗?《孙子算经》这道著名的数学题是我国古代数学思想“大衍求一术”的具体体现,针对这道题给出的解法是:N=70×2+21×3+15×2-2×105=23如此巧妙的解法的关键是数字70、21和15的选择: 70是可以被5、7整除且被3除余1的最小正整数,当70×2时被3除余2 21是可以被3、7整除且被5除余1的最小正整数,当21×3时被5除余3 15是可以被3、5整除且被7除余1的最小正整数,当15×2时被7除余2 通过这种构造方法得到的N就可以满足题目的要求而减去2×105 后得到的是满足这一条件的最小正整数。

韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。

刘邦茫然而不知其数。

我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。

中国有一本数学古书「孙子算经」也有类似的问题:「今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?」答曰:「二十三」术曰:「三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三,以二百一十减之,即得。

中国剩余定理(孙子定理)详解

中国剩余定理(孙子定理)详解

中国剩余定理(孙⼦定理)详解问题:今有物不知其数,三三数之剩⼆,五五数之剩三,七七数之剩⼆。

问物⼏何?简单点说就是,存在⼀个数x,除以3余2,除以5余三,除以7余⼆,然后求这个数。

上⾯给出了解法。

再明⽩这个解法的原理之前,需要先知道⼀下两个定理。

定理1:两个数相加,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)。

以上两个定理随便个例⼦即可证明!现给出求解该问题的具体步骤:1、求出最⼩公倍数lcm=3*5*7=1052、求各个数所对应的基础数(1)105÷3=3535÷3=11......2 //基础数35(2)105÷5=2121÷5=4 (1)定理2把1扩⼤3倍得到3,那么被除数也扩⼤3倍,得到21*3=63//基础数633、105÷7=1515÷7=2 (1)定理2把1扩⼤2倍得到2,那么被除数也扩⼤2倍,得到15*2=30//基础数30把得到的基础数加和(注意:基础数不⼀定就是正数)35+63+30=1284、减去最⼩公倍数lcm(在⽐最⼩公倍数⼤的情况下)x=128-105=23那么满⾜题意得最⼩的数就是23了。

⼀共有四个步骤。

下⾯详细解释每⼀步的原因。

(1)最⼩公倍数就不解释了,跳过(记住,这⾥讨论的都是两两互质的情况)(2)观察求每个数对应的基础数时候的步骤,⽐如第⼀个。

105÷3=35。

显然这个35是除了当前这个数不能整除以外都能够被其他数整除,就是其他数的最⼩公倍数。

相当于找到了最⼩的起始值,⽤它去除以3发现正好余2。

那么这个基础数就是35。

记住35的特征,可以整除其他数但是不能被3整除,并且余数是2。

体现的还不够明显,再看下5对应的基础数。

21是其他数的最⼩公倍数,但是不能被5整除,⽤21除以5得到的余数是1,⽽要求的数除以5应该是余1的。

中国剩余定理

中国剩余定理

m1 3
m2 5

M1 1
M2 1
M3 1
则唯一解为
x 35 (1) 2 211 3 15 1 2 (mod 105) 23
例2 求最小的正整数 n, 使得 n 被 3,5,11 除的 余数分别是 2,3,5
解 对 x 2(mod 3),x 3(mod 5), x 5(mod 11)
x bk (mod mk ) 则 (*) 有解 (mi , m j ) | ai a j
(*)
x 2(mod 3), x 3(mod 5), x 2(mod 7)
a 2 (mod 3), a 0 (mod 5), a 0 (mod 7) b 0 (mod 3), b 3 (mod 5), b 0 (mod 7) c 0 (mod 3), c 0 (mod 5), c 2 (mod 7)
设 因此
g i ( x) (ai a1 )(ai ai 1 )(ai ai 1 )(ai an )
( x a1 )( x ai 1 )( x ai 1 )( x an )
中国剩余定理的代数表示 设 m 1, 则
m 的标准分解式为 m p1 p2 ps
习题
求解 f ( x) 0(mod 35)
f ( x) x 2 x 8 x 9
4 3
1 求最小的正整数 n,使得它的 是一个平方数, 2 1 1 是一个立方数, 是一个5次方数. 3 5
广义的中国剩余定理 设
x b1 (mod m1 ), x b2 (mod m2 ),
(mod 60)
求解
f ( x) 0(mod m)

codeforces 中国剩余定理

codeforces 中国剩余定理

codeforces 中国剩余定理
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem,CRT)是一种数
论定理,用于解决一类同余方程组的问题。

该定理在程序设计竞赛中经常出现,特别在Codeforces竞赛中。

CRT能够高效地求解形如x ≡ a1 (mod m1), x ≡ a2 (mod m2), ..., x ≡ an (mod mn)的同余方程组,其中ai表示余数,mi表示模数。

CRT的基本原理是利用同余方程组中的两个方程,通过求解
线性方程逐个合并为一个方程。

具体步骤如下:
1. 计算mi的乘积M = m1 × m2 × ... × mn。

2. 计算Mi = M / mi,即除去mi的乘积。

3. 计算Mi关于mi的逆元ti,满足Mi × ti ≡ 1 (mod mi)。

4. 计算x = (a1 × Mi × ti + a2 × Mi × ti + ... + an × Mi × ti) % M。

其中%表示取余操作,保证x的值在0到M-1之间。

CRT的时间复杂度为O(nlogM),其中n表示方程组中的方程
数量,M表示所有模数的乘积。

在Codeforces竞赛中,当遇到有多个方程组成的同余方程组
问题时,需要运用CRT来快速求解x的值,从而提高算法的效率。

中国剩余定理

中国剩余定理

中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法。

是数论中一个重要定理。

又称中国剩余定理。

注释:三数为a b c,余数分别为m1 m2 m3,%为求今年余计算,&&是“且”运算。

孙子定理孙子定理1、分别找出能被两个数整除,而满足被第三个整除余一的最小的数。

k1%b==k1%c==0 && k1%a==1;k2%a==k2%c==0 && k2%b==1;k3%a==k3%b==0 && k3%c==1;2、将三个未知数乘对应数字的余数再加起来,减去这三个数的最小公倍数的整数倍即得结果。

Answer = k1×m1 + k2×m2 + k3×m3 - P×(a×b×c);P为满足Answer > 0的最大整数;或者Answer = (k1×m1 + k2×m2 + k3×m3)%(a×b×c) ;解题思路:令某数为M,令素数为A,B,C,D,…,Z,已知M/A余a,M/B余b,M/C余c,M/D余d,…,M/Z余z。

求M=?因为A,B,C,D,…,Z为不同的素数,故,B*C*D*…*Z不可能被A整除,有等差数列(B*C*D*…*Z)+(B*C*D*…*Z)N中取A个连续项,这A个连续项分别除以A的余数必然存在0,1,2,3,…,A-1,所以,从这A个连续项中能寻找到除以A余1的数。

再用除以A余1的这个数*a其积必然除以A余a,这个除以A余a 的数,为能够被素数B*C*D*…*Z整除的数,为第一个数;再按同样的道理,从A*C*D*…*Z的倍数中寻找除以B余b的数,该数具备被素数A,C,D,…,Z整除的特性,为第二个数;因为,第一个数除以A余a,第二个数能被素数A,C,D,…,Z整除,即能被A整除,所以,第一个数+第二个数之和,仍然保持除以A余a;同理,第二个数除以B余b,因第一个数能被B整除,所以,第二个数+第一个数之和,仍然保持除以B余b。

中国剩余定理ppt

中国剩余定理ppt

m = n / w[i];
d = extended_euclid(w[i], m, x, y);
ret = (ret + y*m*b[i]) % n;
}
return (n + ret%n) % n;
}
模板:最大公约数
int gcd(int a,int b) {
if(0 == a )
return b;
int flag;
while (scanf ("%I64d", &n) != EOF){
scanf ("%I64d%I64d", &m1, &a1);
n--; flag = 0;
while (n--) {
scanf ("%I64d%I64d", &m2, &a2);
d = exGcd (m1, m2, x, y);
e==-1 && d==-1)){
j++;
k=(p*5544+e*14421+i*1288-d+21252)%21252;
if(k>0)
printf("Case %d: the next triple peak occurs in %d days、
\n",j,k);
else
printf("Case %d: the next triple peak occurs in 21252 days、
一些关于中国剩余定理得定理:
定理2:二数不能整除,若被除数扩大(或缩小) 了几倍,而除数不变,则其余数也同时扩大(或 缩小)相同得倍数(余数必小于除数)。

中国剩余定理内涵及其简单应用

中国剩余定理内涵及其简单应用

中国剩余定理内涵及其简单应用
中国剩余定理是数论中的一个重要定理,它提供了求解一类线性同余方程组的方法。

所谓线性同余方程组,是指一组形如x ≡ a1 (mod m1), x ≡ a2 (mod m2), …, x ≡ an (mod mn)的方程,其中x是未知数,a1, a2, …, an是已知数,而m1, m2, …, mn是不同的正整数。

中国剩余定理的内涵是:当所给线性同余方程组的模m1, m2, …, mn 两两互素时,存在唯一解x ≡ X (mod M),其中X是x的一个解,而M = m1 * m2 * … * mn。

简单来说,中国剩余定理告诉我们,当模数两两互素时,我们可以通过对每个方程求解,再通过一定的运算,得到原方程组的解。

中国剩余定理的应用非常广泛,特别是在密码学和计算机科学中。

例如,当我们需要对一个数进行加密和解密时,可以使用中国剩余定理来进行模运算,从而快速计算得到加密后的结果。

此外,在计算机科学中,中国剩余定理也常用于优化算法和并行计算。

由于中国剩余定理能够将一个大问题拆分成多个小问题并行求解,因此可以显著提高计算效率。

总之,中国剩余定理作为数论中的重要定理,不仅具有深刻的理论意义,还具有广泛的实际应用。

通过它,我们可以快速求解线性同余方程组,加密和解密数据,优化算法等,从而提高计算效率和保护数据安全。

中国剩余定理简介

中国剩余定理简介

中国剩余定理简介在《孙⼦算经》中有这样⼀个问题:“今有物不知其数,三三数之剩⼆(mod3=2),五五数之剩三(mod5=3),七七数之剩⼆(mod7=2),问物⼏何?”这个问题称为“孙⼦问题”,该问题的⼀般解法国际上称为“中国剩余定理”。

具体解法分下⾯三步:1、找出三个数:从3和5的公倍数中找出被7除余1的最⼩数15,从3和7的公倍数中找出被5除余1 的最⼩数21,最后从5和7的公倍数中找出除3余1的最⼩数70。

2、⽤15乘以2(2为最终结果除以7的余数),⽤21乘以3(3为最终结果除以5的余数),同理,⽤70乘以2(2为最终结果除以3的余数),然后把三个乘积相加15∗2+21∗3+70∗215∗2+21∗3+70∗2得到和233。

3、⽤233除以3、5、7的最⼩公倍数105,得到余数23,这个余数23就是符合条件的最⼩数。

很神奇,是吧?我们逐步剖析。

我们第⼀⽬标是求⼀个数n符合条件,⽽不需最⼩。

我们先假设n1是满⾜mod3=2的任意⼀个数,n2是满⾜mod5=3的任意⼀个数,n1是满⾜mod7=2的任意⼀个数。

如果想要(n1+n2)也mod3=2,n2必须是3的倍数(易证)。

如果想要(n1+n2+n3)也mod3=2,n3也得是3的倍数。

归纳得要想(n1+n2+n3)同时满⾜mod3=2,mod5=3,mod7=2,必须有:1. n1mod3=2 && 5|n1 && 7|n12. n2mod5=3 && 3|n2 && 7|n23. n3mod7=5 && 3|n3 && 5|n3于是只需要在5,7的倍数中找⼀个mod3=2的作为n1,在3,7的倍数中找⼀个mod5=3的作为n2,在3,5的倍数中找⼀个mod7=2的作为n3即可。

解决这个⼩问题孙⼦⼜⽤了⼀个⼩技巧。

就是不是先找mod3=2的,⽽是先找mod3=1的再把它乘2⾃然它就mod3=2了。

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汉语余数定理,也称为汉语余数定理,是一个数论中关于一个变量的线性同余方程的定理,它解释了一个变量的线性同余方程的判据和解。

又称“孙子定理”,有“韩新兵”,“孙子定理”,“求术”(宋申国),“鬼谷计算”(宋周密),“隔墙”等古代名称。

计算”(宋周密),“切管”(宋阳辉),“秦王暗中战士”和“无数事物”。

一个变量的线性一致等式的问题最早可以在中国南北朝(公元5世纪)数学书《孙子书经》第26期中找到,这被称为“物是物”。

未知”。

原文如下:未知的事物,三到三个剩下两个,五到五个剩下三个,七到七个剩下两个。

问事物的几何形状?也就是说,将一个整数除以三分之二,五分之三和七分之二以找到该整数。

孙子的《佛经》首次提到了全等式问题和上述特定问题的解决方案。

因此,中国余数定理在中国数学文献中也将称为“孙子定理”。

1247年,宋代数学家秦久绍对“物不知数”问题给出了完整而系统的回答。

明代数学家程大为将解决方案汇编成《孙子的歌》,很容易赶上:三个人一起走了七十次,五棵树有二十一朵梅花,七个儿子团聚了半个半月。

除了一百零五,我们知道这首歌给出了秦绍的全同方程的模3、5和7的解。

意思是:将3除以70得到的余数,再乘以5除以得到的余数。

在图21中,将7除以15得到的余数相乘,将它们全部加起来并减去105或105的整数倍,得到的数字就是答案(除以105
得到的余数就是最小答案)。

例如,在上述事物数量未知的问题中,使用上述方法进行计算,根据民谣计算出的结果为23。

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