在等于该数的模 N 下,与具有乘法逆的 N 最近的较小数

原文:https://www . geeksforgeeks . org/最近的较小数对 n 有乘法-求逆-模 n-等于那个数/

给定一个素数 N ,任务是找到比 N 最近的更小的数,使得模 N 下的数的模乘逆等于数本身。

示例:

输入: N = 7 输出: 6 说明: 从 1 到小于 N 的所有可能自然数的模乘逆均为: 模 N(=7)下模乘逆 1 为 1。 模 N(=7)下 2 的模乘逆为 4。 模 N(=7)下 3 的模乘逆为 5。 模 N(=7)下 4 的模乘逆为 2。 模 N(=7)下 5 的模乘逆为 3。 模 N(=7)下 6 的模乘逆为 6。 因此,模逆等于数本身的 N(= 7)最近的较小数是 6。

输入:N= 11 T3】输出: 10

天真法:解决这个问题最简单的方法是遍历所有从 1 到 N 的自然数,找到最大的数,使得模 N 下数的模乘逆等于数本身。

时间复杂度: O(N * log N) 辅助空间: O(1)

高效方法:为了优化上述方法,该想法基于以下观察:

N 最接近的较小数字是(N–1),该数字具有与数字本身相等的模乘逆

数学证明: 如果 X 和 Y 是两个数字,使得(X * Y) % N = 1 mod(N),那么 Y 是 X 的模逆。 放 X = N–1,然后 =>((N–1)* Y)% N = 1 mod(N) =>(N×Y)% N–Y % N = 1 mod(N) =>Y = N–1 因此,对于 X = N–1

因此,要解决问题,只需打印N–1作为所需答案即可。

下面是上述方法的实现:

C++

// C++ program to implement
// the above approach

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Function to find the nearest
// smaller number satisfying
// the condition
int clstNum(int N)
{
    return (N - 1);
}

// Driver Code
int main()
{
    int N = 11;
    cout << clstNum(N);
}

Java 语言(一种计算机语言,尤用于创建网站)

// Java program to implement
// the above approach
import java.io.*;

class GFG{

// Function to find the nearest
// smaller number satisfying
// the condition
static int clstNum(int N){ return (N - 1); }

// Driver Code
public static void main(String[] args)
{
    int N = 11;

    System.out.println(clstNum(N));
}
}

// This code is contributed by akhilsaini

Python 3

# Python3 program to implement
# the above approach

# Function to find the nearest
# smaller number satisfying
# the condition
def clstNum(N):
  return (N - 1)

# Driver Code
if __name__ == '__main__':

  N = 11

  print(clstNum(N))

# This code is contributed by akhilsaini

C

// C# program to implement
// the above approach
using System;

class GFG{

// Function to find the nearest
// smaller number satisfying
// the condition
static int clstNum(int N){ return (N - 1); }

// Driver Code
public static void Main()
{
    int N = 11;

    Console.Write(clstNum(N));
}
}

// This code is contributed by akhilsaini

java 描述语言

<script>
// Javascript program to implement
// the above approach

// Function to find the nearest
// smaller number satisfying
// the condition
function clstNum(N)
{
    return (N - 1);
}

// Driver Code
let N = 11;
document.write(clstNum(N));

// This code is contributed by subham348.
</script>

Output: 

10

时间复杂度:O(1) T5辅助空间:** O(1)