a^b mod q

a^b mod q
看到这个题第一反应就是直接循环挨个相乘求解,即相乘b次,这样时间复杂度为O(n),提交超时。
所以这里我们采用快速幂求解,将b看成二进制数处理:
b&1:得到b的二进制数的最低位
b>>1:右移舍弃b的二进制最低位
假设b的二进制有k位,k=log2(b+1),时间复杂度变为log2b.
由此我们得到如下代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a,b,p;
    cin>>a>>b>>p;
    int res=1;
    while(b)
    {
        if(b&1)
            res=1ll*res*a;
        b>>=1;
        a=1ll*a*a;
    }
    res=res%q;
    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

但是我们会发现在数据a过大时结果出错,这是因为在执行res*,a*a
会发生上溢出。怎么解决这个问题?
这里我们要了解模运算的一个公式:
a^b mod q
所以a^b mod q = (a mod c)^b mod q,这样先进行取余后可以大大减少a的值。改进后代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a,b,p;
    cin>>a>>b>>p;
    int res=1;
    while(b)
    {
        if(b&1)
            res=1ll*res*a%p;
        b>>=1;
        a=1ll*a*a%p;
    }
    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

这里的1ll是做强制类型转化,转换成64位整数型

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