在 C++ 中查找等差数列中第一个给定素数的倍数
概念
给定等差数列的首项 (A) 和公差 (d),以及一个素数 (P),我们的任务是确定该等差数列中第一个为给定素数 P 的倍数的元素的位置。
输入
A = 3, d = 4, P = 5
输出
3
解释
给定等差数列的第四项是素数 5 的倍数。
首项 = 3
第二项 = 3+4 = 7
第三项 = 3+2*4 = 11
第四项 = 3+3*4 = 15
方法
假设该项为 AN。因此,
AN = (A + (N-1)*d)
已知 AN 是 P 的倍数。因此,
A + (N-1)*d = l*P
这里,l 是一个常数。
假设 A 为 (A % P) 且 d 为 (d % P)。现在,我们有 (N-1)*d = (l*P – A)。
通过在 RHS 加上和减去 P,我们得到:
(N-1)*d = P(l-1) + (P-A),
在这种情况下,P-A 被视为非负数
(因为 A 被替换为 A%P,它小于 P) 最后对两边取模:
((N-1)*d)%P = (P-A)%P 或,((N-1)d)%P = P-A
假设计算一个 Y < P,使得 (d*Y)%P = 1。现在,这个 Y 被称为关于 P 的 d 的模反元素。
最终答案 N 为:
((Y*(P-A)) % P) + 1.
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // Shows iterative Function to calculate // (x1^y1)%p1 in O(log y1) */ int power(int x1, int y1, int p1){ // Used to initialize result int res1 = 1; // Used to update x if it is more than or // equal to p x1 = x1 % p1; while (y1 > 0) { // It has been seen that if y1 is odd, multiply x1 with result if (y1 & 1) res1 = (res1 * x1) % p1; // y1 must be even now y1 = y1 >> 1; // y1 = y1/2 x1 = (x1 * x1) % p1; } return res1; } // Shows function to find nearest element in common int NearestElement1(int A, int d, int P){ // Shows base conditions if (A == 0) return 0; else if (d == 0) return -1; else { int Y = power(d, P - 2, P); return (Y * (P - A)) % P; } } // Driver code int main(){ int A = 3, d = 4, P = 5; // Used to module both A and d A %= P; d %= P; // Shows function call cout << NearestElement1(A, d, P); return 0; }
输出
3
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