[学习笔记]质数
(本篇并不適合初學(xué)者看)
質(zhì)數(shù):除1和本身之外,沒(méi)有一個(gè)數(shù)能夠整除它。(否則是合數(shù))
1.質(zhì)數(shù)判定:
①根號(hào)試除法。
優(yōu)點(diǎn):容易寫,對(duì)于少量的需要判斷的質(zhì)數(shù),比較可靠。
缺點(diǎn):詢問(wèn)量一旦增多,必然效率低下。
②Miller_Robin與二次探測(cè)
見(jiàn)博客:Miller-Robin與二次探測(cè)
優(yōu)點(diǎn):速度比較快,大概,測(cè)試個(gè)數(shù)*logn 。復(fù)雜度很可觀。而且誤判概率極低。
而且,對(duì)于long long級(jí)別的質(zhì)數(shù),也能快速準(zhǔn)確判斷!!
缺點(diǎn):你可能記不住。。
③篩法,然后暴力判斷。
見(jiàn)博客:SIEVE 線性篩
優(yōu)點(diǎn):O(N)預(yù)處理,O(1)查詢。N比較小而詢問(wèn)次數(shù)很多時(shí),極為方便。
而且,線性篩素?cái)?shù),根據(jù)合數(shù)只被最小質(zhì)因子篩一次的優(yōu)秀性質(zhì),在處理其他函數(shù)例如$\phi$,$\mu$的時(shí)候,
也有很高的效率,而且通過(guò)判斷是否是最小質(zhì)因子,轉(zhuǎn)移的關(guān)系也十分好寫。
缺點(diǎn):顯然了。N比較大,直接TLE+MLE。而且,必須從2開(kāi)始篩,即使你只需要一個(gè)。
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2.質(zhì)數(shù)篩法:
Eratosthenes篩法,會(huì)把每個(gè)合數(shù)處理質(zhì)因子個(gè)數(shù)次。不是穩(wěn)定的復(fù)雜度O(N)
線性篩就是剛才的博客:SIEVE 線性篩
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好了,現(xiàn)在我們知道質(zhì)數(shù)是什么、怎么找?
那么,有什么用呢?
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3.質(zhì)因數(shù)分解:
算數(shù)基本定理:P=q1^c1*p2^c2*...
其中,qi為質(zhì)數(shù),ci是非負(fù)數(shù)。這種分解方法是唯一的。
質(zhì)因數(shù)分解往往是一個(gè)數(shù)學(xué)題考慮的突破口。
因?yàn)?#xff0c;質(zhì)因數(shù)分解可以把一個(gè)數(shù)的構(gòu)成完美地表示出來(lái)。
通過(guò)質(zhì)數(shù)的次數(shù)相乘的表示法,很容易考慮和處理gcd,lcm等問(wèn)題。
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方法:根號(hào)試除,最后>1則是質(zhì)數(shù)。
我只會(huì)這一種分解方法。
復(fù)雜度O(根號(hào))
顯然不夠優(yōu)秀,因?yàn)樵嚦€會(huì)浪費(fèi)一些時(shí)間。可以考慮提前預(yù)處理質(zhì)數(shù),然后用質(zhì)數(shù)試除,本質(zhì)上是找質(zhì)因子。
也許會(huì)快一些。
比較厲害的是:Pollard_Rho,我反正沒(méi)看懂。
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*一些小應(yīng)用:
質(zhì)因數(shù)分解n!,直接枚舉小于n質(zhì)數(shù),出現(xiàn)次數(shù)就是[n/p]+[n/p^2]...比較顯然。
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總結(jié):
質(zhì)數(shù)給你敞開(kāi)數(shù)論的大門,走進(jìn)去,就掉進(jìn)了坑。
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總結(jié)
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