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貝祖等式
在数论中,裴蜀等式(Bézout's identity)或貝祖定理(Bézout's lemma)是一个关于最大公约数(或最大公约式)的定理。裴蜀定理得名于法国数学家艾蒂安·裴蜀,说明了对任何整數a、b和m,关于未知数x和y的線性丟番圖方程(称为裴蜀等式): 有整数解时当且仅当m是a及b的最大公约数d的倍数。裴蜀等式有解时必然有无穷多个整数解,每组解x、y都稱為裴蜀數,可用擴展歐幾里得演算法求得。 例如,12和42的最大公因數是6,则方程12x+42y.
輾轉相除法
在数学中,辗转相除法,又称欧几里得算法(Euclidean algorithm),是求最大公约数的算法。辗转相除法首次出现于欧几里得的《几何原本》(第VII卷,命题i和ii)中,而在中国则可以追溯至东汉出现的《九章算术》。 两个整数的最大公约数是能够同时整除它们的最大的正整数。辗转相除法基于如下原理:两个整数的最大公约数等于其中较小的数和两数的差的最大公约数。例如,252和105的最大公约数是21();因为,所以147和105的最大公约数也是21。在这个过程中,较大的数缩小了,所以继续进行同样的计算可以不断缩小这两个数直至其中一个变成零。这时,所剩下的还没有变成零的数就是两数的最大公约数。由辗转相除法也可以推出,两数的最大公约数可以用两数的整数倍相加来表示,如。这个重要的結論叫做貝祖定理。 辗转相除法最早出现在欧几里得的《几何原本》中(大约公元前300年),所以它是现行的算法中歷史最悠久的。这个算法原先只用来处理自然数和几何长度(相當於正實數),但在19世纪,辗转相除法被推广至其他类型的數學對象,如高斯整数和一元多项式。由此,引申出欧几里得整环等等的一些现代抽象代数概念。后来,辗转相除法又扩展至其他数学领域,如纽结理论和多元多项式。 辗转相除法有很多应用,它甚至可以用来生成全世界不同文化中的传统音乐节奏。在现代密码学方面,它是RSA算法(一种在电子商务中广泛使用的公钥加密算法)的重要部分。它还被用来解丢番图方程,比如寻找满足中国剩余定理的数,或者求有限域中元素的逆。辗转相除法还可以用来构造连分数,在施图姆定理和一些整数分解算法中也有应用。辗转相除法是现代数论中的基本工具。 辗转相除法处理大数时非常高效,如果用除法而不是减法实现,它需要的步骤不会超过较小数的位数(十进制下)的五倍。拉梅于1844年证明了这点,同時這也標誌著计算复杂性理论的開端。.
模反元素
模反元素也称为模倒数,或者模逆元。 一整数a對同餘n之模反元素是指滿足以下公式的整數 b 也可以寫成以下的式子 整数 a 對模数 n 之模反元素存在的充分必要條件是 a 和 n 互質,若此模反元素存在,在模数 n 下的除法可以用和對應模反元素的乘法來達成,此概念和實數除法的概念相同。.
欧几里得
欧几里得(Ευκλειδης,前325年—前265年),有时被称为亚历山大里亚的欧几里得,以便区别于墨伽拉的欧几里得,希腊化时代的数学家,被稱為「几何學之父」。他活躍於托勒密一世時期的亚历山大里亚,也是亚历山太学派的成员。他在著作《几何原本》中提出五大公設,成為欧洲数学的基础。歐幾里得也寫過一些關於透視、圓錐曲線、球面幾何學及數論的作品。歐幾里得幾何被广泛的认为是數學領域的經典之作。.
有限域算术
在数学之中,有限域算术是一种在有限域之内的算术,因为域仅包括有限数量的元素,而有限域算术则相对于无限域算术,后者是包括无限数量的元素的算术(如在有理数之下的算术)。 由于并没有任何有限域是无限的,因此存在着无限多个不同的有限域。它们的势需要是能够在pn的形式下,这其中的p是一则素数,而n则是一则正整数,同时两个持有等量的有限域可以构成同构。素数p被称之为有限域的特征,而正整数n则被称之为有限域的向量空间的维数,凌驾于它的最初域之上,最初域为最小的包括1F的子域。 有限域应用于各种领域,这其中包括在线性分组码之内的编码理论,譬如BCH码和里德-所罗门码,还有在密码学之中的演算法,比如Rijndael加密法之下的加密算法。.
擴展版輾轉相除法
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擴展歐幾里得演算法
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扩展欧几里德算法
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亦称为 Exgcd。