模运算

基本理论

基本概念：

给定一个正整数p，任意一个整数n，一定存在等式 n = kp + r ；

其中k、r是整数，且0 ≤ r < p，称呼k为n除以p的商，r为n除以p的余数。

对于正整数p和整数a,b，定义如下运算：

取模运算：a % p（或a mod p），表示a除以p的余数。

模p加法：(a + b) % p ，其结果是a+b算术和除以p的余数，也就是说，(a+b) = kp +r，则(a + b) % p = r。

模p减法：(a-b) % p ，其结果是a-b算术差除以p的余数。

模p乘法：(a * b) % p，其结果是 a * b算术乘法除以p的余数。

说明：

1. 同余式：正整数a，b对p取模，它们的余数相同，记做 a ≡ b % p 或者a ≡ b (mod p)。

2. n % p得到结果的正负由被除数n决定,与p无关。例如：7%4 = 3，-7%4 = -3， 7%-4 = 3， -7%-4 = -3。

基本性质

（1）若p|(a-b)，则a≡b (% p)。例如11 ≡ 4 (% 7)，18 ≡ 4(% 7)（2）(a % p)=(b % p)意味a≡b (% p)

（3）对称性：a≡b (% p)等价于b≡a (% p)

（4）传递性：若a≡b (% p)且b≡c (% p) ，则a≡c (% p)

运算规则

模运算与基本四则运算有些相似，但是除法例外。其规则如下：

(a + b) % p = (a % p + b % p) % p （1）

(a - b) % p = (a % p - b % p) % p （2）

(a * b) % p = (a % p * b % p) % p （3）

(a^b) % p = ((a % p)^b) % p （4）

结合率： ((a+b) % p + c) % p = (a + (b+c) % p) % p （5）

((a*b) % p * c)% p = (a * (b*c) % p) % p （6）

交换率： (a + b) % p = (b+a) % p （7）

(a * b) % p = (b * a) % p （8）

分配率： ((a +b)% p * c) % p = ((a * c) % p + (b * c) % p) % p （9）

重要定理：若a≡b (% p)，则对于任意的c，都有(a + c) ≡ (b + c) (%p)；（10）

若a≡b (% p)，则对于任意的c，都有(a * c) ≡ (b * c) (%p)；（11）若a≡b (% p)，c≡d (% p)，则(a + c) ≡ (b + d) (%p)，(a - c) ≡ (b - d) (%p)，

(a * c) ≡ (b * d) (%p)，(a / c) ≡ (b / d) (%p)；（12）

若a≡b (% p)，则对于任意的c，都有ac≡ bc (%p)；（13）

一、两个异号整数求余

1.函数值符号规律(余数的符号) mod(负,正)=正mod(正,负)=负结论：两个整数求余时，其值的符号为除数的符号。

2.取值规律先将两个整数看作是正数，再作除法运算

①能整除时，其值为0 （或没有显示）

②不能整除时，其值=除数×(整商+1)-被除数

例：mod(36,-10)=-4 即：36除以10的整数商为3，加1后为4；其与除数之积为40；再与被除数之差为（40-36=4）；取除数的符号。所以值为-4。

二、两个小数求余取值规律：

被除数-(整商×除数)之后在第一位小数位进行四舍五入。

例：mod(9,1.2)=0.6即：9除1.2其整商为7；7与除数1.2之积为8.4；被除数9与8.4之差为0.6。故结果为0.6。

例：mod(9,2.2)=0.2 即：9除2.2其整商为4；4与除数2.2这积为8.8；被除数9与8.8之差为0.2，故结果为0.2.