* 拓展欧几里得算法


欧几里德定理: gcd(a, b) = gcd(b , a%b)
欧几里德算法停止的状态是: a= gcd , b = 0

因为,这时候 a = gcd 的系数是 1 ,那么只要 b 的系数是 0 ,这时,我们就会有: a*1 + b*0 = gcd;

假设我们已经求出了下一个状态:ba%b 的最大公约数,并且求出了一组x1y1使得: b*x1 + (a%b)*y1 = gcd, 那么这两个相邻的状态之间是否存在一种关系呢?

1. b*x2 + (a%b)*y2 = gcd(b,(a%b))                                   
2. a*x1 + b*y1= gcd(a,b)
3. gcd(a, b) = gcd(b , a%b)

可得 b*x2+(a-a/b*b)y2=a*x1+b*y1  =>  b(x2-a/b*y2)+a(y2)=a*x1+b*y1

>>> 由a,b相等可知:
x2-a/b*y2=y1
y2=x1

于是代码就来了:

// a*x+b*y=gcd(a,b)
int ex_gcd(int a,int b,int &x,int &y){
    int t;
    if(b==0){
      // a*1 + b*0 = gcd;
      x=1;
      y=0;
      return a;
    }
    int gcd=ex_gcd(b,a%b,x,y);
    t=x;
    x=y;
    y=t-a/b*y;
    return gcd;
}

基于该独立可以得到所有满足ax+by=c的解:
x'=x+b/gcd*K
y'=y-a/gcd*K

然后还可以去求逆元:
ax=c(mod m)
ax-my=c
将y用-y替换就OK

如果c%gcd(a,m)=0,则逆元存在。
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