C++实现模p下的平方根计算(p为4i+3形式)
在这个问题中,我们给定两个值n和一个素数p。我们的任务是在模p下找到平方根(当p为4*i + 3的形式时)。这里,p的形式为(4*i + 3),即p % 4 = 3,其中i > 1,p为素数。
例如一些这样的数:7, 11, 19, 23, 31...
让我们来看一个例子来理解这个问题:
Input : n = 3, p = 7 Output :
解决方案方法
解决这个问题的一个简单方法是使用循环。我们将从2循环到(p - 1)。对于每个值,检查它的平方是否为模p下的平方根n。
示例
程序演示了我们解决方案的工作原理
#include <iostream> using namespace std; void findSquareRootMod(int n, int p) { n = n % p; for (int i = 2; i < p; i++) { if ((i * i) % p == n) { cout<<"Square root under modulo is "<<i; return; } } cout<<"Square root doesn't exist"; } int main(){ int p = 11; int n = 3; findSquareRootMod(n, p); return 0; }
输出
Square root under modulo is 5
另一种方法是直接使用公式:
如果p的形式为(4*i + 3),并且平方根存在,则它将为$+/-n^{(p+1)/4}$
示例
程序演示了我们解决方案的工作原理
#include <iostream> using namespace std; int calcPowerVal(int x, int y, int p) { int res = 1; x = x % p; while (y > 0) { if (y & 1) res = (res * x) % p; y /= 2; x = (x * x) % p; } return res; } void squareRoot(int n, int p) { if (p % 4 != 3) { cout << "Invalid Input"; return; } n = n % p; int sr = calcPowerVal(n, (p + 1) / 4, p); if ((sr * sr) % p == n) { cout<<"Square root under modulo is "<<sr; return; } sr = p - sr; if ((sr * sr) % p == n) { cout << "Square root is "<<sr; return; } cout<<"Square root doesn't exist "; } int main() { int p = 11; int n = 4; squareRoot(n, p); return 0; }
输出
Square root under modulo is 9
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