c语言编程实现求解模素数p构成的有限域GF(p)上的全部非零元素的加法和乘法逆元。
时间: 2024-02-25 17:53:42 浏览: 142
C实现乘法逆元
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首先,有限域GF(p)上的全部非零元素包括1~p-1,因为0没有乘法逆元。
求解加法逆元:
对于有限域GF(p)上的任意一个非零元素a,它的加法逆元为-b mod p,其中b是p的一个余数,满足a+b≡0 mod p。
因此,我们可以使用以下代码实现求解a的加法逆元:
```
int add_inverse(int a, int p)
{
int b = p - a % p;
return b;
}
```
其中,a是需要求解加法逆元的元素,p是模素数。该函数返回a的加法逆元b。
求解乘法逆元:
对于有限域GF(p)上的任意一个非零元素a,它的乘法逆元为b mod p,其中b是满足a*b≡1 mod p的一个余数。
我们可以使用扩展欧几里得算法来求解a的乘法逆元:
```
int mul_inverse(int a, int p)
{
int x, y;
int gcd = ext_gcd(a, p, &x, &y);
if (gcd != 1) // a与p不互质,不存在乘法逆元
return -1;
else
return (x % p + p) % p;
}
int ext_gcd(int a, int b, int *x, int *y)
{
if (b == 0)
{
*x = 1;
*y = 0;
return a;
}
int gcd = ext_gcd(b, a % b, x, y);
int temp = *x;
*x = *y;
*y = temp - a / b * *y;
return gcd;
}
```
其中,a是需要求解乘法逆元的元素,p是模素数。mul_inverse函数返回a的乘法逆元b,如果a与p不互质,即gcd(a, p) != 1,则返回-1。
ext_gcd函数是扩展欧几里得算法实现,用于求解a与p的最大公约数以及满足ax+by=gcd(a,b)的一组解x和y。
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