📜  求大数的余数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:55.801000             🧑  作者: Mango

求大数的余数

在计算机程序中,常常需要对较大数取余数。在这篇文章中,我们将介绍两种方法来求大数的余数:模重复和快速幂取余。我们将分别介绍这两种方法的原理和具体实现。

模重复

模重复算法又称“快速模算法”,它是因为重复低位数的模运算而得名。该算法的步骤如下:

  1. 将大数分割成若干个模数的个位数,分别计算每个数的模运算结果。
  2. 将每个数的模运算结果组合成新的数。
  3. 重复以上两个步骤,直至最后得到单个数字的模运算结果。

下面是使用 Python 实现模重复算法的代码片段:

def mod_repeat(number, mod):
    remainder = 0
    for digit in number:
        remainder = (remainder * 10 + int(digit)) % mod
    return remainder
快速幂取余

快速幂取余算法是一种高效的算法,它的目的是在求大数的余数时,避免对每个数都进行模运算。该算法的步骤如下:

  1. 将指数 exponent 转换为二进制数,从高位到低位依次取出每个二进制位。
  2. 对于每个二进制位,如果为 1,则累乘底数 base,并对结果取模。
  3. 将底数平方,并对结果取模。
  4. 重复以上两个步骤,直至所有二进制位均被处理。

下面是使用 Python 实现快速幂取余算法的代码片段:

def mod_power(base, exponent, mod):
    remainder = 1
    base = base % mod
    while exponent > 0:
        if exponent % 2 == 1:
            remainder = (remainder * base) % mod
        exponent = exponent // 2
        base = (base * base) % mod
    return remainder
总结

对于较大的数,模重复算法可能更加简单,但是快速幂取余算法的计算效率更高。在实际应用中,可以根据具体情况进行选择。