?林開亮 中國(guó)剩余定理與剩余倍分法
以往,由于人們?cè)谔幚碇袊?guó)剩余定理(同余)的問題時(shí),人們只考慮m1,m2,?,mk模自身求乘率M (倍數(shù)),而忽視了(發(fā)現(xiàn))模與模是一種相互平等對(duì)稱關(guān)系概念。特別在兩兩互素人們又把精力的重點(diǎn)集中放在只考慮a 的求乘率、而忽視b 的求乘率,且沒有考慮模與模a ,b兩兩互素的關(guān)系與概念,所給出的Mi Mi =1(modm i) 必有解。更沒有考慮模與模之間存在的隱性“不完全商”,所造成(-1)負(fù)余數(shù)現(xiàn)象,根據(jù)a ,b相互同等對(duì)稱關(guān)系,他們必然存在各自的反乘率(倍數(shù))、反乘數(shù),由于這種隱性現(xiàn)象的存在長(zhǎng)期沒有被發(fā)現(xiàn),所以導(dǎo)致很長(zhǎng)一段時(shí)間“中國(guó)剩余定理”沒有獲得完善完美的解決方案。
? ? ? ?剩余倍分法對(duì)于以上方法及此類問題中存在的不完全商,以及對(duì)大商數(shù)形成的負(fù)余數(shù)的性質(zhì)與概念,均研究得較為深入,對(duì)模兩兩互素且余數(shù)為負(fù)的問題也同步得到解決,進(jìn)而推出此類問題有較為完善同步解決方案,此外,上述方法在反解問題上的研究及在深度、廣度上也能令人滿意。以上所述的剩余倍分法對(duì)于同余、輾轉(zhuǎn)相除法、同余式組、二元一次不定方程問題有著相對(duì)完善的解決方案,且使用范圍較廣,可作為解決該類問題的一般方法推廣。
剩余倍分法的優(yōu)勢(shì)
1. 剩余倍分法之倍分式計(jì)算簡(jiǎn)便,只通過簡(jiǎn)單的移位運(yùn)算和四則運(yùn)算即可實(shí)現(xiàn),計(jì)算
所用的時(shí)間較同類的其他方法更少,其算法的時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度均較低。
2. 剩余倍分法的使用范圍較廣,既可以應(yīng)用于初等數(shù)論中解決同余式、同余式組和二
元一次不定方程的相關(guān)問題,亦可用于解決計(jì)算機(jī)算法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、最優(yōu) HASH 函數(shù)
設(shè)計(jì)、快速傅里葉變換,以及環(huán)論、域論等領(lǐng)域中的相關(guān)問題。
3. 剩余倍分法將兩兩互素的模放在同等對(duì)稱的地位,引入了反乘數(shù)和反乘率的概念,
考慮了負(fù)余數(shù)以及所獲解數(shù)的正、反性質(zhì),從而將獲解答案穩(wěn)定在非負(fù)數(shù)的范圍內(nèi)。
4. 剩余倍分法可同時(shí)求解反乘數(shù)、反乘率,從而得出兩兩互素模之間存在的規(guī)律和性
質(zhì),計(jì)算方法嚴(yán)謹(jǐn)且效率高。
5. 剩余倍分法求解的中間過程,每一步都具有實(shí)際的算數(shù)意義,不同于輾轉(zhuǎn)相除法的
中間過程,每一步都沒有明顯的實(shí)際意義。
6. 剩余倍分法具有同步糾錯(cuò)功能,計(jì)算過程中的每一步都可以自動(dòng)檢驗(yàn),即若出現(xiàn)無
法整除的情況,則意味著計(jì)算錯(cuò)誤;只要計(jì)算出錯(cuò),后續(xù)的步驟便無法進(jìn)行,由此可保證
計(jì)算的正確性。
7. 剩余倍分法所計(jì)算出的乘數(shù)、乘率、反乘數(shù)、反乘率可根據(jù)實(shí)際情況靈活選用,例
如在大模數(shù)計(jì)算時(shí),使用反乘率或反乘數(shù)代入計(jì)算,或可大大節(jié)省計(jì)算量。
8. 剩余倍分法的原理淺顯準(zhǔn)確,易于理解,且比起其他方法來更適用于計(jì)算機(jī)編程實(shí)
現(xiàn)。
9. 在應(yīng)用中國(guó)剩余定理定理時(shí),按照通常的辦法,是先做輾轉(zhuǎn)相除法,再往回逐次算
出寄數(shù),這樣得出的答案既可能是乘數(shù),也可能是反乘數(shù);而剩余倍分法是往回逐次算出
乘數(shù),最后的答案一定就是乘數(shù),含義直觀而明確。
?10. 應(yīng)用剩余倍分法可以完美地解決困擾人類多年的“蓍卦發(fā)微”“行程相及”等數(shù)學(xué)問題,不僅證明了秦九韶大衍求一術(shù)、大衍總數(shù)術(shù)演算方法的正確性,而且發(fā)現(xiàn)“行程相及”這類問題的計(jì)算方法已不再局限于求解同余式組一般的未知數(shù),只用速度即可求出距離,而非通 常的用速度和時(shí)間求距離,算法極盡巧妙。
引:陳永樂《素?cái)?shù)分布及其在RSA分析中的應(yīng)用》? ???
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