preparation
加法消去律:如果(a+b)≡(a+c) mod m, 则b ≡ c mod m
乘法消去律:对于(a×b)≡(a×c) mod m,若gcd(a,m)=1,则b ≡ c mod m
(a和m互素)
逆元
1.加法逆元 x-y=0
Z4 | 0 | 1 | 2 | 3 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 2 | 3 |
1 | 1 | 2 | 3 | 0 |
3 | 2 | 3 | 0 | 1 |
4 | 3 | 0 | 1 | 2 |
此时很清楚的看出来:
1). (0+4)mod4=0
2). (2+2)mod4=0
3). (1+3)mod4=0
此时0的加法逆元为4, 2的加法逆元为2, 1的加法逆元为3
2.乘法逆元 x*y-1=1
1).取非素数4
|Z4|0|1|2|3|
|:–:|:–:|:–:|:–:|:–:|
|0|0|0|0|0|
|1|0|1|2|3|
|2|0|2|0|2|
|3|0|3|2|1|
由于4不是素数,所以只有gcd(x,4)=1的有逆元:
此时0和2没有乘法逆元,而1的乘法逆元是1, 因为1×1=1. 3的乘法逆元是3, 因为3×3=1(行标和列标)
2).若取素数5:
|Z5|0|1|2|3|4|
|:–:|:–:|:–:|:–:|:–:|:–:|
|0|0|0|0|0|0|
|1|0|1|2|3|4|
|2|0|2|4|1|3|
|3|0|3|1|4|2|
|4|0|4|3|2|1|
此时1,2,3,4均有乘法逆元
Q:乘法消去律,为什么一定要求要满足gcd(a,m)=1?
A:模m的乘法运算返回的结果是0~(m-1)之间的数,如果乘数a和模数m有除1以外的共同因子,那么不会产生完整的余数集合.