由於一個整數的指數結果很大,可能遠遠超出計算機處理範圍,故必須簡化計算方式.這裏採用快速取模方法.原理爲:在4的5次方運算中,5能夠化作2*2+1,這是因爲5的2進制數爲101.所以4的5次方運算便能寫作((4)^2*1)^2*4,其中1表示的是4的0次方,^2表平方.再運用模的性質:(a*b)mod(m)=(amod(m)*bmod(m))mod(m),所以(4^5)mod(m)可先化爲(((4)^2*1)^2*4)mod(m),再化爲(((4)^2mod(m)*1)^2mod(m)*4)mod(m).舉例子--(4^5)mod(3)=(((4)^2*1)^2*4)mod(3)=((1*1)^2mod(3)*4)mod(3)=(1*4)mod(3)=1.該函數運行方式取於上述算法思想,首先將冪分解成2進制數,得到一個從冪的最低位數開始01組成的棧:分解b爲2進制數.記錄下分解成的位數z,構造棧
for(;b!=1;b>>=1)
{
z++;
if(b%2==0) l[z]=0;
else l[z]=1;}
然後出棧進行"(a^b)mod(c)"的運算.這裏用棧的原因是爲了使冪的2進制數排列倒過來,實現最高位上的2進制數能夠循環它的位數次,最低位上的2進制數只循環一次.每次的循環得到平方取模的值,一直到結束,取得一個值,即(a^b)mod(c).
for(;z>0;z--)
{
if(l[z]) y=(y*a%c)*(y*a%c)%c;
else y=y*y%c;
}
if(l[0]) y=(y*a%c);//最後次模
return y;
這是一個比較快的運算方法.
完整源程序:
_int64 mod(_int64 a,_int64 b,_int64 c)//(a)^bmod(c)//條件1:在rsa中a<c,其它不用a<c.條件2:ac互素
{
_int64 l[500],z=-1,y;
for(;b!=1;b>>=1)//分解b爲2進制數.記錄下分解成的位數z,構造棧l
{
z++;
if(b%2==0) l[z]=0;
else l[z]=1;
}
//a%=c;//如果一開始數就很大,先模一次,防止過大, 求逆
y=a*a%c;//第一次模
for(;z>0;z--)
{
if(l[z]) y=(y*a%c)*(y*a%c)%c;
else y=y*y%c;
}
if(l[0]) y=(y*a%c);//最後次模
return y;
}