今天分享下各种快速幂(有点坑),首先说一下快速幂的原理,

以下以求a的b次方来介绍 [1] 
把b转换成二进制数
该二进制数第i位的权为

 
例如
11的二进制是1011
11 = 2³×1 + 2²×0 + 2¹×1 + 2º×1
因此,我们将a¹¹转化为算

 
第一种方法(普通的快速幂)   
#include<iostream> //适用范围a,b,p 1e9
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<stack>
#include<map>
using namespace std;
typedef long long ll; ll fastpower(ll a,ll b,ll p) //写一个快速幂的函数
{
ll ans = 1;
while(b) //b的二进制还有位数
{
if(b & 1) //b为奇数 循环
{
ans = ans * a % p;
}
a = a * a % p; // 2^n 增长
b >>= 1; // b右移一位
}
return ans % p; //防止b为0,而没有模 p
} int main()
{
ll a,b,p;
cin>>a>>b>>p;
cout<<fastpower(a,b,p)<<endl;
return 0;
}
第二种方法(第一种的强化版)
#include <stdio.h> //无敌的_int 128 可以无视a,b,p的范围,这范围真的恶心 a,b,p 1e18
typedef __int128 ll;
longlong a_b_Mod_c(ll a, ll b, ll p)
{
ll s = ;
while (b)
{
if (b & )
s = (s * a) % p;
a = (a * a) % p;
b >>= ;
}
return (longlong) s % p;
}
int main()
{
int t;
longlong a, b, p;
scanf("%d", &t);
while (t--)
{
scanf("%lld%lld%lld", &a, &b, &p);
printf("%lld\n", a_b_Mod_c(a, b, p));
}
return;
}
第三种方法(普通快速幂的优化,即也用了快速乘)
#include <iostream>
using namespace std; typedef long long ll; ll q_mul(ll a, ll b, ll mod) //快乘
{
ll ans=0;
while(b)
{
if(b & 1) ans=(ans+a)%mod;
a=(a<<1)%mod;
b>>=1;
}
return ans;
} ll q_pow(ll a, ll b, ll mod) //快幂
{
ll ans=1;
while(b)
{
if(b & 1) ans=q_mul(ans,a,mod);
a=q_mul(a,a,mod);
b>>=1;
}
return ans;
} int main()
{
ll a,b,mod;
int n;
cin>>n;
while(n--)
{
cin>>a>>b>>mod;
cout<<q_pow(a,b,mod)<<endl;
} }
Java代码
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner; public class Main{ public static void main(String[] args)
{
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt();
for (int i = 0; i < n; i++)
{ BigInteger A = sc.nextBigInteger();
BigInteger B = sc.nextBigInteger();
BigInteger P = sc.nextBigInteger();
System.out.println(A.modPow(B, P));
}
} }
最后的大招-python(变态,一般做大数的都用它,别问我为什么,
一时用python一时爽,一直用python一直爽,貌似是py的整数类的封装问题)
python 1,def fastExpMod(b, e, m):
result = 1
while e != 0:
if (e&1) == 1:
# ei = 1, then mul
result = (result * b) % m
e >>= 1
# b, b^2, b^4, b^8, ... , b^(2^n)
b = (b*b) % m
return result
t=int(input())
while t:
t-=1
a, b, c = map(int, input().split())
print(fastExpMod(a,b,c)) 2,n = int(input())
for i in range(n):
a, b, p = map(int, input().split())
print(pow(a, b, p))
如果有错误的地方恳请大家指出来。
1≤T≤1031≤T≤103,1≤A,B,P≤1018

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