【算法乱讲】BSGS
2024-08-30 10:16:48
Description
Given a prime P, 2 <= P < 231, an integer B, 2 <= B < P, and an integer N, 1 <= N < P, compute the discrete logarithm of N, base B, modulo P. That is, find an integer L such that BL== N (mod P)
Input
Read several lines of input, each containing P,B,N separated by a space.
Output
For each line print the logarithm on a separate line. If there are several, print the smallest; if there is none, print "no solution".
Sample Input
5 2 1
5 2 2
5 2 3
5 2 4
5 3 1
5 3 2
5 3 3
5 3 4
5 4 1
5 4 2
5 4 3
5 4 4
12345701 2 1111111
1111111121 65537 1111111111
Sample Output
0
1
3
2
0
3
1
2
0
no solution
no solution
1
9584351
462803587 显然,这是一道bsgs的裸题
那么bsgs是什么玩意呢,
我们先玩一玩式子
令 m=ceil(sqrt(p))设a^(m*i+j)=b(mod p) 显然 a^j*a^(m*i)=b(mod p)
a^j=b*a^(-m*i) (mod p) 因此,我们预处理所有可能的a^j丢进哈希表中然后我们枚举i,
看看有没有可能对应的j所以我们的算法时间复杂度为O(n^0.5)
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<math.h>
#include<queue>
#include<map>
#include<vector>
#include<set>
#define il inline
#define re register
using namespace std;
typedef long long ll;
struct hash_set{
ll v[];
int next[],g[],w[],tot;
il void clear(){
memset(g,false,sizeof(g));tot=;
}
il void insert(ll h,int f){
v[++tot]=h;
w[tot]=f;
next[tot]=g[h%];
g[h%]=tot;
}
il int find(ll h){
for(re int i=g[h%];i;i=next[i])
if(h==v[i]) return w[i];
return -;
}
} p;
ll A,B,P,m,t,s;
il ll ksm(re ll base,re ll pow){
if(pow<){
cout<<"-1";exit();
}
ll ans=;
for(;pow;pow>>=){
if(pow&) ans=ans*base%P;
base=base*base%P;
}
return ans;
}
il ll rev(re ll a){
return ksm(a,P-);
}
il void init(){
p.clear();
m=ceil(sqrt(P));t=;
for(int i=;i<m;i++){
if(p.find(t)<) p.insert(t,i);
t=t*A%P;
}
//cout<<endl;
for(int i=,l;i<=P/m;i++){
t=rev(ksm(A,m*i));
// cout<<t<<" "<<m*i<<" ";
s=t*B%P;
// cout<<s<<endl;
l=p.find(s);
if(l>=){
printf("%lld\n",m*i+l);
return;
}
}
printf("no solution\n");
}
int main(){
while(scanf("%lld%lld%lld",&P,&A,&B)!=EOF){
init();
}
return ;
}
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