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🎉 Python用扩展欧几里德算法求乘法逆元 🎉

更新时间:2025-03-27 03:17:18

导读 在数学与编程的世界里,乘法逆元是一个重要概念,尤其是在模运算中。简单来说,若两个整数 `a` 和 `m` 满足 `a x ≡ 1 (mod m)...

在数学与编程的世界里,乘法逆元是一个重要概念,尤其是在模运算中。简单来说,若两个整数 `a` 和 `m` 满足 `a x ≡ 1 (mod m)`,那么 `x` 就是 `a` 关于模 `m` 的乘法逆元。而如何快速高效地计算这个值?答案就是——拓展欧几里得算法!🌟

首先,我们需要理解欧几里得算法的核心思想:通过辗转相除找到最大公约数(GCD)。而拓展版则在此基础上,记录每一步的系数变化,从而直接得出逆元的结果。当 `gcd(a, m) == 1` 时,逆元存在!✨

接下来,用 Python 实现这一过程。代码如下:

```python

def ext_euclidean(a, m):

if a == 0:

return m, 0, 1

gcd, x1, y1 = ext_euclidean(m % a, a)

x = y1 - (m // a) x1

y = x1

return gcd, x, y

示例

a = 3

m = 11

gcd, x, _ = ext_euclidean(a, m)

if gcd == 1:

print(f"{a} 关于模 {m} 的逆元为: {x % m}")

else:

print("逆元不存在")

```

运行这段代码,你会发现 `3` 关于模 `11` 的逆元是 `4`!🙌 这种方法不仅高效,还兼具趣味性,非常适合编程初学者或对算法感兴趣的朋友们探索学习!📚💻

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