python素数检测的方法

本文实例讲述了python素数检测的方法。分享给大家供大家参考。具体如下:

因子检测:

检测因子,时间复杂度o(n^(1/2))

def is_prime(n):
if n < 2: return false for i in xrange(2, int(n**0.5+1)): if n%i == 0: return false return true

费马小定理:

如果n是一个素数,a是小于n的任意正整数,那么a的n次方与a模n同余

实现方法:

选择一个底数(例如2),对于大整数p,如果2^(p-1)与1不是模p同余数,则p一定不是素数;否则,则p很可能是一个素数
2**(n-1)%n 不是一个容易计算的数字

模运算规则:

(a^b) % p = ((a % p)^b) % p
(a * b) % p = (a % p * b % p) % p

计算x^n(% p)

可以
如果n是偶数,那么x^n =(x*x)^[n/2];
如果n是奇数,那么x^n = x*x^(n-1) = x *(x*x)^[n/2];

def xn_mod_p(x, n, p):
if n == 0:
return 1
res = xn_mod_p((x*x)%p, n>>1, p)
if n&1 != 0:
res = (res*x)%p
return res

也可以归纳为下面的算法 两个函数是一样的

def xn_mod_p2(x, n, p):
res = 1
n_bin = bin(n)[2:]
for i in range(0, len(n_bin)):
res = res**2 % p
if n_bin[i] == ‘1’:
res = res * x % p
return res

有了模幂运算快速处理就可以实现费马检测

费马测试当给出否定结论时,是准确的,但是肯定结论有可能是错误的,对于大整数的效率很高,并且误判率随着整数的增大而降低

def fermat_test_prime(n):
if n == 1:
return false
if n == 2:
return true
res = xn_mod_p(2, n-1, n)
return res == 1

miller-rabin检测

miller-rabin检测是目前应用比较广泛的一种

二次探测定理:如果p是一个素数,且0

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