• 1.摘要
  • 2.求模逆元
  • 2.1.用扩展欧几里得算法
  • 2.2.用欧拉定理
  • 3.举例

模反元素

模逆元也称为模倒数,或者模逆元

一整数a对同余n之模逆元是指满足以下公式的整数 b

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也可以写成以下的式子

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整数 a 对模数 n 之模逆元存在的充分必要条件是 a 和 n 互素,若此模逆元存在,在模数 n 下的除法可以用和对应模逆元的乘法来达成,此概念和实数除法的概念相同。

求模逆元

用扩展欧几里得算法

设exgcd(a,n)为扩展欧几里得算法的函数,则可得到ax+ny=g,g是a,n的最大公因数。

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则该模逆元存在,根据结果image

在 mod n 之下,image,根据模逆元的定义image,此时x即为a关于模n的其中一个模逆元。

事实上,image 都是a关于模n的模逆元,这里我们取最小的正整数解x mod n(x<n)。

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则该模逆元不存在。

因为根据结果image,在 mod n 之下,image不会同余于image,因此满足imageimage不存在。

用欧拉定理

欧拉定理证明当image为两个互素的正整数时,则有image,其中image为欧拉函数(小于等于image且与image互素的正整数个数)。

上述结果可分解为image,其中image即为image关于模image之模逆元。

举例

求整数3对同余11的模逆元素x,

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上述方程可变换为

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在整数范围image内,可以找到满足该同余等式的x值为4,如下式所示