系列之和:1 ^ 1 + 2 ^ 2 + 3 ^ 3 + ... + n ^ n(mod m)

时间:2009-10-01 09:57:24

标签: algorithm series

有人可以让我知道一个有效的大n算法(比如10 ^ 10)来找到上述系列的总和吗?

我的代码在n = 100000和m = 200000

时被克隆
#include<stdio.h>

int main() {
    int n,m,i,j,sum,t;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    sum=0;
    for(i=1;i<=n;i++) {
        t=1;
        for(j=1;j<=i;j++)
            t=((long long)t*i)%m;
        sum=(sum+t)%m;
    }
    printf("%d\n",sum);

}

6 个答案:

答案 0 :(得分:23)

两个注释:

(a + b + c) % m

相当于

(a % m + b % m + c % m) % m 

(a * b * c) % m

相当于

((a % m) * (b % m) * (c % m)) % m

因此,您可以使用O(log p )中的递归函数计算每个项:

int expmod(int n, int p, int m) {
   if (p == 0) return 1;
   int nm = n % m;
   long long r = expmod(nm, p / 2, m);
   r = (r * r) % m;
   if (p % 2 == 0) return r;
   return (r * nm) % m;
}

使用for循环求和元素:

long long r = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i)
    r = (r + expmod(i, i, m)) % m;

此算法为O( n log n )。

答案 1 :(得分:5)

我认为你可以使用欧拉定理来避免一些指数,因为phi(200000)= 80000。中国剩余定理也可能有所帮助,因为它减少了模数。

答案 2 :(得分:3)

您可以查看我对this post的回答。那里的实施略有错误,但这个想法就在那里。关键策略是找到x使得n ^(x-1) m并且重复地将n ^ n%m减少到(n ^ x%m)^(n / x)* n ^ (N%x)的%间。我确信这个策略有效。

答案 3 :(得分:1)

我最近遇到了类似的问题:我的'n'是1435,'m'是10 ^ 10。这是我的解决方案(C#):

ulong n = 1435, s = 0, mod = 0;
mod = ulong.Parse(Math.Pow(10, 10).ToString());
for (ulong i = 1; i <= n; 
{
     ulong summand = i;
     for (ulong j = 2; j <= i; j++)
     {
         summand *= i;
         summand = summand % mod;
     }
     s += summand;
     s = s % mod;
}

在结尾''等于所需的数字。

答案 4 :(得分:0)

你在这里被杀了吗?

for(j=1;j<=i;j++)
    t=((long long)t*i)%m;

指数mod m可以使用平方和方法实现。

n = 10000;
m = 20000;
sqr = n;
bit = n;
sum = 0;

while(bit > 0)
{
    if(bit % 2 == 1)
    {
        sum += sqr;
    }
    sqr = (sqr * sqr) % m;
    bit >>= 2;
}

答案 5 :(得分:0)

我无法添加评论,但对于中国余数定理,请参阅http://mathworld.wolfram.com/ChineseRemainderTheorem.html公式(4) - (6)。