思路
题意:
给出两个整数 a , p a,p a,p,其中 p p p 是质数,求出一个整数 b b b,使得 a ∗ b = 1 ( m o d p ) a~*~b~=~1(mod~p) a ∗ b = 1(mod p) 成立(即求 a a a 模 p p p 的乘法逆元)。
首先我们需要记住费马小定理:若 p p p 为质数且 a m o d p ! = 0 a~mod~p~!=~0 a mod p != 0,那么式子 a p − 1 = 1 ( m o d p ) a^{p-1}~=~1(mod~p) ap−1 = 1(mod p) 成立。
我们可以把这个式子转化为 p ∗ a p − 2 = 1 ( m o d p ) p~*~a^{p-2}~=~1(mod~p) p ∗ ap−2 = 1(mod p)。
那么易知:
当 a m o d p ! = 0 a~mod~p~!=~0 a mod p != 0 时,需要求的乘法逆元 b b b 的值等于 a p − 2 a^{p-2} ap−2;当 a m o d p = 0 a~mod~p~=~0 a mod p = 0 时,乘法逆元不存在。
C o d e Code Code
#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define sz(a) ((int)a.size())
#define all(a) a.begin(), a.end()
using namespace std;
using PII = pair<int, int>;
using i128 = __int128;
const int N = 2e5 + 10;int qpow(int a, int b, int p) {int res = 1;while (b) {if (b & 1) {res = res * a % p;}a = a * a % p;b >>= 1;}return res;
}signed main() {int a, p;cin >> a >> p;if (p >= 2 && a % p) {cout << qpow(a, p - 2, p) << "\n";} else {cout << "impossible\n";}return 0;
}