模板汇总——逆元

转自仓鼠大神的博客

1.快速幂求法

费马小定理（a和p互质）

a^(p-1) ≡1 (mod p)

a^(p-2) ≡ inv(a) (mod p)

LL pow_mod(LL a, LL b, LL p){//a的b次方求余p 
    LL ret = 1;
    while(b){
        if(b & 1) ret = (ret * a) % p;
        a = (a * a) % p;
        b >>= 1;
    }
    return ret;
}
LL Fermat(LL a, LL p){//费马求a关于b的逆元 
        return pow_mod(a, p-2, p);
}

2.扩展欧几里德算法

#include<cstdio>
#define LL long long
void ex_gcd(LL a, LL b, LL &x, LL &y, LL &d){
    if (!b) {d = a, x = 1, y = 0;}
    else{
        ex_gcd(b, a % b, y, x, d);
        y -= x * (a / b);
    }
}
LL inv(LL t, LL p){//如果不存在，返回-1 
    LL d, x, y;
    ex_gcd(t, p, x, y, d);
    return d == 1 ? (x % p + p) % p : -1;
}
int main(){
    LL a, p;
    while(~scanf("%lld%lld", &a, &p)){
        printf("%lld
", inv(a, p));
    }
}

3.递推法

在O(n)的复杂度内算出n个数的逆元（p需要为质数）

#include<cstdio>
const int N = 200000 + 5;
const int MOD = (int)1e9 + 7;
int inv[N];
int init(){
    inv[1] = 1;
    for(int i = 2; i < N; i ++){
        inv[i] = (MOD - MOD / i) * 1ll * inv[MOD % i] % MOD;
    }
}
int main(){
    init();
}

4.组合数逆元 

int F[N], Finv[N], inv[N];/// F是阶层 Finv是逆元的阶层
void init(){
    inv[1] = 1;
    for(int i = 2; i < N; i++)
        inv[i] = (mod - mod/i) * 1ll * inv[mod % i] % mod;
    F[0] = Finv[0] = 1;
    for(int i = 1; i < N; i++){
        F[i] = F[i-1] * 1ll * i % mod;
        Finv[i] = Finv[i-1] * 1ll * inv[i] % mod;
    }
}
int comb(int n, int m){ /// C(n,m)
    if(m < 0 || m > n) return 0;
    return F[n] * 1ll * Finv[n-m] % mod * Finv[m] % mod;
}