FFT/NTT/MTT 的大整数乘法

共 20 题
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1. FFT 的核心思想中系数表示与点值表示的转换、单位根的性质、分治(蝶形运算)如何把卷积降到 O(n log n)?

A 点值相乘是 O(n^2)
B 单位根的性质使点值表示下相乘为 O(n) ✓ 正确答案
C 不需要求值
D 系数直接相乘
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2. Karatsuba 分治乘法中如何用三次半长乘法把复杂度降到 O(n^1.585),与朴素乘法、FFT 的工程分界阈值

A 用 FFT 求值
B 减少加法
C 用三次半长乘法替代四次 ✓ 正确答案
D 用 CRT
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3. 卷积的定义与暴力复杂度中多项式乘法为什么是卷积,FFT 如何用三次 O(n log n) 变换替代 O(n^2)?

A 三次 ✓ 正确答案
B 两次
C 一次
D 四次
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4. Schönhage-Strassen 在 GNU MP、Boost.Multiprecision 的工程案例。

A 小整数乘法
B 超大规模整数乘法(位数极大时) ✓ 正确答案
C 素性测试
D 求最大公约数
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5. FFT 的逆变换与归一化中为什么 IDFT 需要除以 n,以及位逆序重排(bit-reversal)在实现中的必要性?

A 单位根是复数
B DFT 矩阵的逆是共轭转置除以 n ✓ 正确答案
C 需要取模
D 需要四舍五入
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6. Schönhage-Strassen 的费马数模中选 2^n+1 做循环卷积、负循环卷积如何避免结果溢出

A 2 是 2n 次单位根且乘法可快速移位 ✓ 正确答案
B 不需要逆变换
C 模数是素数且很小
D 结果总是整数
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7. Toom-3 与 Karatsuba、FFT 的关系中中间复杂度层级 O(n^1.465) 的构造思路与适用规模

A O(n^1.585)
B O(n^1.465) ✓ 正确答案
C O(n log n)
D O(n^2)
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8. FFT 浮点误差在大整数乘法(Schönhage-Strassen)的工程取舍。

A 整数 NTT 更快
B 完全避免浮点误差 ✓ 正确答案
C 整数 NTT 更简单
D 不需要归一化
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9. MTT(Multiple NTT)大整数乘法的中国剩余定理 (CRT) 路径。

A 中国剩余定理(CRT)合并多个模数结果 ✓ 正确答案
B 取模
C 浮点舍入
D 位逆序
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10. FFT 的浮点精度问题中大整数乘法要避免直接 FFT,位长与误差累积的关系,如何用三次变换(拆分)降低误差?

A FFT 是近似算法
B 需要除法
C 单位根不精确
D 位长越大系数越大,浮点舍入误差累积 ✓ 正确答案
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11. NTT 与原根中为什么取模 998244353(2^23*119+1)这类 NTT 友好素数,原根与单位根的对应关系?

A 它是偶数
B p-1 含大因子 2^23,可支持长度 2^23 的 NTT ✓ 正确答案
C 它很小
D 它是费马数
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12. 卷积的工程场景中字符串匹配(带通配符)、多项式乘法、高精度乘法、生成函数计数如何统一为卷积问题?

A 卷积结果的最大值 ✓ 正确答案
B 卷积的平均值
C 卷积的最小值
D 卷积的相关系数达到特定值
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13. FFT 用于高精度乘法中系数表示→点值表示→相乘→逆变换的完整流程?

A 无需处理
B 归一化后处理进位 ✓ 正确答案
C 取 log
D 再取一次 FFT
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14. FFT 的蝶形运算与位逆序中迭代实现的 in-place 写法?

A a[k] = u * v
B a[k] = u + v, a[k+len/2] = u - v ✓ 正确答案
C a[k] = u - v
D a[k] = u / v
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15. NTT 逆变换的实现中为什么 invNTT 用原根的逆元并最后除以 n,与 FFT 的归一化对称?

A 原根是 3
B DFT 矩阵逆含 1/n 因子,与 FFT 归一化对称 ✓ 正确答案
C 需要进位
D 需要取模
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16. 任意模数 NTT(Garbow-Hilgemick-Knuth)的工程实现。

A 用更大的模数
B 把系数拆成高低位再分组卷积 ✓ 正确答案
C 用复数
D 用 CRT
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17. MTT/任意模数 NTT 中两个模数 + CRT 还原的原理,为什么比 FFT 更精确但更慢?

A 用复数
B 全程整数运算无浮点误差,CRT 精确还原 ✓ 正确答案
C 用更多位
D 用更小规模
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18. NTT 求卷积的模数限制中必须用 NTT-friendly 素数,普通模数如何绕过?

A 直接 NTT
B 用费马小定理
C 多模数 NTT + CRT 还原 ✓ 正确答案
D 用 BSGS
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19. 卷积与多项式乘法的关系中点值相乘后逆变换的完整流程?

A 加法
B 卷积 ✓ 正确答案
C 取模
D 除法
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20. 小规模乘法的阈值中 n 很小时朴素 O(n²) 快于 FFT/NTT,工程库如何用阈值切换算法

A 朴素乘法更精确
B 朴素乘法常数小,FFT 固定开销大 ✓ 正确答案
C 朴素乘法更简单
D 朴素乘法无误差