扩展欧几里得算法求逆元python代码实现(含递归与非递归算法)

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内容图文

扩展欧几里得算法是欧几里得算法（又叫辗转相除法）的扩展。通常谈到最大公因子时, 我们都会提到一个非常基本的事实: 给予二整数 a 与 b, 必存在有整数 x 与 y 使得ax + by = gcd(a,b)。因此，有两个数a,b，对它们进行辗转相除法，可得它们的最大公约数；然后，收集辗转相除法中产生的式子，倒回去，可以得到ax+by=gcd(a,b)的一组整数特解。

以下是扩展欧几里得算法的python实现：

1.递归

#扩展欧几里得算法 
def ext_gcd(a, b):    
    if b == 0:          
        return 1, 0, a     
    else:         
        x, y, gcd = ext_gcd(b, a % b) #递归直至余数等于0(需多递归一层用来判断)        
        x, y = y, (x - (a // b) * y) #辗转相除法反向推导每层a、b的因子使得gcd(a,b)=ax+by成立         
        return x, y, gcd

2.非递归

print("请输入一个整数：")
a = int(input())
print("请输入模？")
m = int(input())

if a < m:
    a, m = m, a
    x1, x2,x3= 1, 0, a
    y1, y2,y3= 0, 1, m
    while y3 != 0:
        Q = x3//y3
        t1, t2, t3 = x1 - Q*y1, x2 - Q*y2, x3 - Q*y3
        x1, x2, x3 = y1, y2, y3
        y1, y2, y3 = t1, t2, t3
    print(x2)
else:
    x1, x2, x3 = 1, 0, a
    y1, y2, y3 = 0, 1, m
    while y3 != 0:
        Q = x3 // y3
        t1, t2, t3 = x1 - Q*y1, x2 - Q*y2, x3 - Q*y3
        x1, x2, x3 = y1, y2, y3
        y1, y2, y3 = t1, t2, t3
    print(x1)

以下是两种方法的运行验证结果


说明以上代码正确有效。

内容总结

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