剩余倍分法解決中國剩余定理的弊端
以往,由于人們在使用、處理,或者討論、研究中國剩余定理(孫子定理、同余)的問題時,人們往往只考慮m1,m2,m3,(modM)模自身求乘率M。從而忽略了模與模還是一種相互平等對稱關(guān)系的新概念探索!特別在同余兩兩互素求乘率時,人們又把精力的重點集中放在只考慮a 的求乘率、而忽略b 的求乘率!且不考慮模與模a ,b兩兩互素之間的對稱關(guān)系的新概念,籠統(tǒng)給出的這樣MiMi ≡1(modM) 條件必有解。更沒有考慮模與模之間相互對稱,必然有時存在的隱性“不完全商”而造成(-1)負(fù)余數(shù)現(xiàn)象。根據(jù)a ,b是相互同等對稱關(guān)系的新概念,他們之間必然存在各自的乘率、反乘率(倍數(shù))、乘數(shù)、反乘數(shù)。由于這種隱性現(xiàn)象的必然存在,長期沒有被人們發(fā)現(xiàn),所以導(dǎo)致很長一段時間“中國剩余定理”沒有獲得完美完善的解決方案。
? ? ? ?“剩余倍分法”對于以上“孫子定理”出現(xiàn)的問題,根據(jù)自然法則中一定存在“不完全商”形成的負(fù)余數(shù)的性質(zhì)與概念,均獲得較為深入研究,且對模兩兩互素余數(shù)為正、負(fù)的問題同步得到解決,進(jìn)而推出此類問題有較為完善公式及同步解決方案,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
1. 剩余倍分法之倍分式計算簡便,只通過簡單的移位運算和四則運算即可實現(xiàn),計算
所用的時間較同類的其他方法更少,其算法的時間復(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,亦可用于解決計算機算法、計算機輔助設(shè)計、最優(yōu) HASH 函數(shù)設(shè)計、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際意義。
6. 剩余倍分法具有同步糾錯功能,計算過程中的每一步都可以自動檢驗,即若出現(xiàn)無法整除的情況,則意味著計算錯誤;只要計算出錯,后續(xù)的步驟便無法進(jìn)行,由此可保證計算的正確性。
7. 剩余倍分法所計算出的乘數(shù)、乘率、反乘數(shù)、反乘率可根據(jù)實際情況靈活選用,例如在大模數(shù)計算時,使用反乘率或反乘數(shù)代入計算,或可大大節(jié)省計算量。
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算機編程實現(xiàn)。
9. 在應(yīng)用中國剩余定理定理時,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 常的用速度和時間求距離,算法極盡巧妙。
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