Computer >> Hướng Dẫn Máy Tính >  >> Lập Trình >> C++

Tìm căn bậc hai modulo p (Khi p dạng 4*i + 3) trong C++


Trong bài toán này, chúng ta được cho hai giá trị n và một số nguyên tố p. Nhiệm vụ của chúng ta là tìm căn bậc hai dưới modulo p (Khi p dạng 4*i + 3). Ở đây, p có dạng (4*i + 3) tức là p % 4 = 3 với i > 1 và p là số nguyên tố.

Một số ví dụ: 7, 11, 19, 23, 31...

Hãy xem ví dụ sau để hiểu bài toán:

Input : n = 3, p = 7 Output :

Phương pháp giải

Một giải pháp đơn giản là dùng vòng lặp. Ta lặp từ 2 đến (p-1). Với mỗi giá trị, kiểm tra xem bình phương có phải căn bậc hai modulo p là n hay không.

Ví dụ

Chương trình minh họa cho giải pháp

#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; }

Kết quả

Square root under modulo is 5

Một phương pháp khác là dùng trực tiếp công thức:

Nếu p dạng (4*i + 3) và để căn bậc hai tồn tại, nó sẽ là $+/-n^{(p+1)/4}$

Ví dụ

Chương trình minh họa cho giải pháp

#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; }

Kết quả

Square root under modulo is 9