[英]Modular Exponentiation in java (the algorithm gives a wrong answer)
我正在嘗試實現模塊化冪運算,但我無法獲得正確的答案:
公共靜態BigInteger modPow(BigInteger b,BigInteger e,BigInteger m)
{//計算模冪並返回BigInteger類的對象
BigInteger x= new BigInteger("1"); //The default value of x
BigInteger power ;
power=b.mod(m);
String t =e.toString(2); //convert the power to string of binary
String reverse = new StringBuffer(t).reverse().toString();
for (int i=0;i<reverse.length();i++ ) { //this loop to go over the string char by char by reverse
if(reverse.charAt(i)=='1') { //the start of if statement when the char is 1
x=x.multiply(power);
x=x.mod(m);
power=power.multiply(power);
power=power.mod(m);
} //the end of if statement
}//the end of for loop
return x;
} //the end of the method modPow
對於零的指數位,您什么也不做。 對於2 0的指數和2 2048的指數,您不會得到相同的結果嗎?
這些語句應從if
子句中得出,並在循環的每次迭代中執行,無論該位是零還是1:
power=power.multiply(power);
power=power.mod(m);
同樣,使用e.testBit(i)
遍歷指數的位將更有效且更容易理解。 即使不允許使用modPow()
, testBit()
應該可以。
這是我的版本,包括該錯誤的修復程序以及我刪除字符串轉換的建議。 對於一般數字,它似乎也可以可靠地工作。 它不處理負指數和其他一些特殊情況。
public class CrazyModPow
{
public static void main(String[] argv)
{
for (int count = 1; true; ++count) {
Random rnd = new Random();
BigInteger base = BigInteger.probablePrime(512, rnd);
BigInteger exp = BigInteger.probablePrime(512, rnd);
BigInteger mod = BigInteger.probablePrime(1024, rnd);
if (!base.modPow(exp, mod).equals(modPow(base, exp, mod))) {
System.out.println("base: " + base);
System.out.println("exp: " + exp);
System.out.println("mod: " + mod);
}
else if ((count % 10) == 0) {
System.out.printf("Tested %d times.%n", count);
}
}
}
public static BigInteger modPow(BigInteger base, BigInteger e, BigInteger m)
{
BigInteger result = BigInteger.ONE;
base = base.mod(m);
for (int idx = 0; idx < e.bitLength(); ++idx) {
if (e.testBit(idx)) {
result = result.multiply(base).mod(m);
}
base = base.multiply(base).mod(m);
}
return result;
}
}
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