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求解表达式 ( (b - 1) \times b^{n-1} \mod c ) 时,给定 ( b \in [2, 10^{1000000}] ) 和 ( n \in [1, 10^{1000000}] ),我们可以采用以下步骤:
首先对模数 ( c ) 进行质因数分解。记住,我们需要找到 ( c ) 的所有质因数及其幂次,这将有助于后续的计算。
对于每个质因数 ( p ) 和其幂次 ( k ),我们先求 ( \varphi(p^k) = p^k - p^{k-1} )。然后检查 ( b ) 和 ( p^k ) 是否互质,以及 ( n ) 是否满足特定条件,以便我们可以应用欧拉定理简化指数计算。
将 ( b ) 和 ( n ) 模 ( \varphi(p^k) ) 处理,以将指数降低到一个可以处理的范围内。这一步骤的正确性依赖于 ( b ) 和 ( p^k ) 互质。
使用快速幂算法计算 ( b^{n-1} \mod p^k )。这一步骤需要高效处理大指数问题,避免直接计算。
将各个质因数分解后的模运算结果组合起来(使用中国剩余定理或直接合并),得到最终结果 ( (b - 1) \times b^{n-1} \mod c )。
当 ( b ) 或 ( n ) 与某个质因数不互质时,采用不同的方法处理,如分解因数或寻找最小公倍数等。
确保代码高效处理大数运算,使用预先分解模数的信息,逐步简化计算过程。
通过以上步骤,能够有效地计算出所需的模运算结果,即使面对非常大的 ( b ) 和 ( n ) 也能高效且准确地解决问题。
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