Solving two-variable linear Diophantine equations has applications in many cryptographic protocols such as RSA and Elliptic curve cryptography. The Extended Euclid's algorithm is a well known algorithm to solve these equations. We revisit two algorithms to solve two-variable linear Diophantine equations. We write the iterative version of one of the revisited algorithms. For another, we do a fine-grained analysis of the number of recursive calls and arrive at a periodic function that represents the number of recursive calls. We find the period and use it to derive multiple upper bounds on the average number of recursive calls. The upper bounds conclude that the average number of recursive calls in the analyzed algorithm is a constant term improvement over the Extended Euclid's algorithm. We propose an iterative variant of the algorithm. We implement this algorithm and find that the average number of iterations by our algorithm is less than that of two existing algorithms. We compare the number of iterations in this algorithm and in Extended Euclid's algorithm. In the comparison, we find that for 100\% of the solvable instances of inputs, the iterations are less than that in Extended Euclid's algorithm.


翻译:求解二元线性丢番图方程在众多密码协议(如RSA和椭圆曲线密码学)中具有应用。扩展欧几里得算法是求解此类方程的经典算法。我们重新审视两种求解二元线性丢番图方程的算法。我们将其中一种被重新审视的算法改写为迭代版本。对于另一种算法,我们对递归调用的次数进行了细粒度分析,并推导出一个表示递归调用次数的周期函数。我们发现该周期,并利用它推导出平均递归调用次数的多个上界。这些上界表明,被分析算法中平均递归调用次数的改进相较于扩展欧几里得算法是一个常数项。我们提出该算法的一个迭代变体。实现该算法后发现,其平均迭代次数少于两种已有算法。我们将该算法与扩展欧几里得算法的迭代次数进行比较。比较结果表明,对于100%可解的输入实例,其迭代次数均少于扩展欧几里得算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【新书】有趣的图算法:解码强大的算法,不再简化
专知会员服务
51+阅读 · 2024年10月2日
【新书】线性代数 II:应用的高级主题
专知会员服务
45+阅读 · 2024年8月22日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月2日
一文读懂线性回归、岭回归和Lasso回归
CSDN
34+阅读 · 2019年10月13日
数据分析师应该知道的16种回归方法:负二项回归
数萃大数据
74+阅读 · 2018年9月16日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
干货|掌握机器学习数学基础之优化[1](重点知识)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
【新书】有趣的图算法:解码强大的算法,不再简化
专知会员服务
51+阅读 · 2024年10月2日
【新书】线性代数 II:应用的高级主题
专知会员服务
45+阅读 · 2024年8月22日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员