翻译:算法常见的模数1000000007 模数10 ^ 9 + 7

翻译:算法常见的模数1000000007 模数10 ^ 9 + 7说明 在大多数编程比赛中 我们都需要以 10 9 7 模为模来回答结果 这背后的原因是 如果问题约束是大整数 则只有高效的算法才能在允许的有限时间内解决它们 int MOD 1000 000 007 final int MOD int 1e9 7

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说明

在大多数编程比赛中,我们都需要以10 ^ 9 + 7模为模来回答结果。这背后的原因是,如果问题约束是大整数,则只有高效的算法才能在允许的有限时间内解决它们。

//int MOD = 1000_000_007; final int MOD = (int)1e9 + 7; 

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什么是模运算:

  • 采用Mod的原因是为了防止整数溢出。C / C ++中最大的整数数据类型是64位无符号long long int,可以处理从0到(2 ^ 64 – 1)的整数。但是,在某些产出增长率很高的问题中,这种高范围的无符号长久可能不够。
    假设在64位变量’A’中存储2 ^ 62,在另一个64位变量’B’中存储2 ^ 63。当我们将A和B相乘时,系统不会给出运行时错误或异常。它只是进行一些伪计算并存储伪结果,因为结果的位大小是在乘法溢出后得出的。
  • 在某些问题中,需要计算结果取模逆,并且该数很有用,因为它是质数。同样,这个数字应该足够大,否则在某些情况下模块化逆技术可能会失败。
  1. 它应该足够大以适合最大的整数数据类型,即确保没有结果溢出。
  2. 它应该是质数,因为如果我们用质数来取数的mod,则结果通常是隔开的,即与非质数的mod数相比,结果是非常不同的结果,这就是为什么质数通常用于mod。

10 ^ 9 + 7满足两个条件。它是第一个10位数的质数,也适合int数据类型。实际上,任何小于2 ^ 30的素数都可以,以防止可能的溢出。

模数的使用方式:模数

的一些分布特性如下:
1.(a + b)%c =((a%c)+(b%c))%c
2. (a * b)%c =((a%c)*(b%c))%c
3.(a – b)%c =((a%c)–(b%c))%c
4.(a / b)%c =((a%c)/(b%c))%c
因此,模是分布在+,*和–上,而不是分布在/上。[有关详细信息,请参阅模数除法]
注意:(a%b)的结果将始终小于b。
在计算机程序的情况下,由于变量限制的大小,我们在每个中间阶段执行模M,这样就不会发生范围溢出。

示例:
a = 35132
b =
c = 51351
m =
打印(a * b * c)%m。方法1:
首先,将所有数字相乘然后取模:
(a * b * c)%m =(809
0572)%

a * b * c即使在无符号long long
int中也不适合,这是由于系统下降它的一些最
重要的数字。因此,它给出了错误的答案。
(a * b * c)%m = 方法2:
在每个中间步骤取模:
i = 1
i =(i * a)%m // i =
i =(i * b)%m // i =
i =(i * c)%m // i =
i =

方法2始终给出正确的答案。

使用模但在不同位置查找大量阶乘的函数。

语言举例

C ++

讯享网unsigned long long factorial(int n) { 
    const unsigned int M = ; unsigned long long f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) f = f * i; // WRONG APPROACH as // f may exceed (2^64 - 1) return f % M; } 

Python3


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def factorial( n) : M =  f = 1 for i in range(1, n + 1): f = f * i # WRONG APPROACH as  # f may exceed (2^64 - 1)  return f % M # This code is contributed by Shubham Singh(SHUBHAMSINGH10) 

C ++

讯享网unsigned long long factorial(int n) { 
    const unsigned int M = ; unsigned long long f = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) f = (f*i) % M; // Now f never can // exceed 10^9+7 return f; } 

Python3

def factorial( n) : M =  f = 1 for i in range(1, n + 1): f = (f * i) % M # Now f never can # exceed 10^9+7  return f # This code is contributed by Shubham Singh(SHUBHAMSINGH10) 

可以遵循相同的步骤进行添加。
(a + b + c)%M与((((a + b)%M)+ c)
%M相同。每次加一个数字时都要执行%M,以避免溢出。

注意:在大多数编程语言中(例如C / C ++),当您使用负数执行模块化运算时,会给出负结果,例如-5%3 = -2,但是模块化运算后的结果应在范围内0到n-1表示-5%3 =1。因此将其转换为正模等效值。

C ++

讯享网int mod(int a, int m) { 
    return (a%m + m) % m; } 

Java

static int mod(int a, int m) { 
    return (a%m + m) % m; } // This code is contributed by  //Shubham Singh(SHUBHAMSINGH10) 

Python3

讯享网def mod(a, m): return (a%m + m) % m # This code is contributed by # Shubham Singh(SHUBHAMSINGH10) 

C#

static int mod(int a, int m) { 
    return (a % m + m) % m; } 

但是划分的规则不同。要在模算术中执行除法,我们首先需要了解模乘逆的概念。

参考

https://www.geeksforgeeks.org/modulo-1097-/

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