▶ 指数取模运算 ab % m
▶ 参考维基 https://en.wikipedia.org/wiki/Modular_exponentiation,给了几种计算方法:暴力计算法,保存中间结果法(分为左到右的二进制法和右到左的二进制法),矩阵法,优先群法,量子计算法。
● 代码,18 ms,令 a' = a % m,b = 10 * c + d(0 ≤ d < 10),则 ab % m == ((ac % m)10 % m) * (ad % m) % m,每次将指数的个位拆出来单独算,再和高位部分乘在一起。指数运算采用线性乘法,合并过程采用从右到左的二进制法,并使用了递归。
class Solution
{
const int mod = ;
int powMod(int a, int k) //a^k mod 1337 where 0 <= k <= 10
{
a %= mod;
int i, result;
for (i = , result = ; i < k; result = (result * a) % mod, i++);
return result;
}
public:
int superPow(int a, vector<int>& b)
{
if (b.empty())
return ;
int last_digit = b.back();
b.pop_back();
return powMod(superPow(a, b), ) * powMod(a, last_digit) % mod;
}
};
● 代码,10 ms,与上述算法相同,指数运算采用从右到左的二进制法,合并过程采用从左到左到右二进制法,并使用了递归。
class Solution
{
public:
const int mod = ;
int powMod(int a, int b)// a ^ b % mod
{
int result;
for (result = ; b; b >>= )
{
if (b & )
result = (result * a) % mod;
a = (a * a) % mod;
}
return result;
}
int superPow(int a, vector<int>& b)
{
int i, result;
for (a %= mod, i = b.size() - , result = ; i >= ; i--)
{
if (i < b.size() - )
a = powMod(a, );
result = (result * powMod(a, b[i])) % mod;
}
return result;
}
};
● 代码,8 ms,注意到欧拉 - 费马定理,对于任意正整数 a 和 n 有 aφ(n) ≡ 1 (mod n),于是令 b = φ(m) * c + d(0 ≤ d < φ(n)),则 ab % m == ad % m,这里 φ(1337) = 1337 * ( 1 - 1 / 7 ) * ( 1 - 1 / 191 ) = 1140
class Solution
{
public:
const int mod = ;
int superPow(int a, vector<int>& b)
{
int p = , ret;
for (int i : b)
p = (p * + i) % ;
if (p == )
p += ;
for (ret = , a %= mod; p > ; a = a * a % mod, p >>= )
{
if (p & )
ret = ret * a % mod;
}
return ret;
}
};