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線性O(n)求1~n逆元

求某個數的逆元,我們可以用log(n)的時間算出來。

但是,如果是求1~n的所有逆元呢?是不是就要用nlog(n)的時間了?

其實我們有一種線性的方法,可以在O(n)的複雜度求出1~n的逆元。

我們現在想要求1~n中一個數x的逆元

先假設模數y=ax+b

則ax+b

線性O(n)求1~n逆元

0  (%y)

将兩邊同時除以x·b (因為你的目的是得到一個形式為

線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元

……的式子)

則式子變為

線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元

拆開得a·

線性O(n)求1~n逆元

+

線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元

-a·

線性O(n)求1~n逆元

因為前面說了y=ax+b

是以a=

線性O(n)求1~n逆元

,b=(y%x)

将此帶入,得:

線性O(n)求1~n逆元
線性O(n)求1~n逆元

-

線性O(n)求1~n逆元

`(y%x)^-1

我們設f[i]表示i的逆元,

則f[i]=(-y/i*f[y%i])%y 

按照這個式子遞推下去就可以得到1~n的逆元了。

當然也可以用遞歸的方式用log的時間求出n的逆元。

值得注意的是,因為你求的逆元也是模意義下的,是以原式應轉化為f[i]=(y-y/i)*f[y%i]%y ,以此避免出現負數。