实验内容(请使用C/C++编程实现) 编程实现计算同余式ax≡b(mod m)的解。 如何判

在C/C++编程中，计算同余方程`ax ≡ b (mod m)`的解通常涉及到扩展欧几里得算法（Extended Euclidean Algorithm），该算法不仅返回一组整数解`(x, y)`，满足`ax + my = gcd(a, m)`，而且由于gcd(a, m)必然整除b，我们可以通过调整y使得`ax ≡ b (mod m)`成立。下面是简单步骤的概述：

1. **计算最大公约数(gcd)**：首先需要求出a和m的最大公约数，可以使用欧几里得算法（Euclidean Algorithm）。

int gcd(int a, int m) {
    if (m == 0)
        return a;
    return gcd(m, a % m);
}

2. **如果gcd(a, m) != 1**，说明方程无解，因为非平凡线性同余方程只有当gcd等于1时才有唯一解。

3. **扩展欧几里得算法找到逆元**：找到一个数x，使得`ax * modInverse(a, m) ≡ 1 (mod m)`，这里`modInverse(a, m)`表示a对于模m的逆元。

int modInverse(int a, int m) {
    int x = 0, y = 1, u = 1, v = 0;
    while (a > 0) {
        int q = m / a;
        int t = a;
        a = m % a;
        m = t;
        t = x;
        x = u - q * x;
        u = t;
        t = y;
        y = v - q * y;
        v = t;
    }
    if (u < 0)
        u += m;
    return u;
}

4. **计算解**：将b乘以逆元`modInverse(a, m)`得到结果。

int findSolution(int a, int b, int m) {
    int gcd_value = gcd(a, m);
    
    if (gcd_value != 1)
        return -1; // 方程无解

    int inv_a = modInverse(a, m);
    return (b * inv_a) % m;
}

**如何判断解的存在性**：通过上述步骤，如果`findSolution(a, b, m)`返回一个不是-1的结果，那么这个结果就是原同余方程的一个解。