18 grudnia 2019

Rozkład liczb, kolejny algorytm

Na początku grudnia opublikowałem zarys algorytmu, w którym podstawową ideą jest utworzenie płaszczyzny z liczby, oraz szukanie śladu dzielników dla dużych wartości.
Na razie coś mnie blokuje przed napisaniem tego w C++, ale jest już wersja w Pythonie.

Miałem kłopoty, jak szybko ominąć część kodu po znalezieniu małego dzielnika. Zdecydowałem się na pętlę.

[code python]
def nwd(a,b,s):
  if( 0==b ):
    return a
  if( a<b ): #swap(a,b)
    c=a
    a=b
    b=c
  while( 1 ): # zmniejszamy b, bo wiemy, ze sa one wzglednie pierwsze
    if( 0==b%2 ):
      b/=2
      continue
    if( 0==b%3 ):
      b/=3
      continue
    if( 0==b%5 ):
      b/=5
      continue
    if( 0==b%7 ):
      b/=7
      continue
    break
  if( 0==a%b ):
    return b
  a = a%b
  if( a+a>b ) :
    a = b-a
  if( s>a ): #zatrzyma: wiemy ze nie ma tak malych dzielnikow
    return 1
  return nwd(b,a,s)

def modstop(s):
# zwieksza s do najblizszej liczby nieparzystej nie podzielnej przez 3, 5, 7
  while( 1 ):
    s+=2
    if( 0==s%3 ):
      continue
    if( 0==s%5 ):
      continue
    if( 0==s%7 ):
      continue
    #break
    return s
 

s=7 # lub wiecej, jesli jestesmy pewni
n= duza liczba

a=int (sqrt n) # jak to policzyc na liczbach calkowitych?
#a=int (n**(0.5)) # blad w liczeniu pozniejszych operacji
b= 1+(n-a*a)//a
c= n-(a+b)*a # w algorytmie c<0, trzymamy je jako ujemna wartosc
print a,b,c, (a+b)*a+c # sprawdzenie niezmiennika (a+b)*a+c = n
while( 1 ):
  if( 0==n%2 ): # male dzielniki
    n /=2
    print "Dzielnik 2"
    break
  if( 0==n%3 ):
    n/=3
    print "Dzielnik 3"
    break
  if( 0==n%5 ):
    n/=5
    print "Dzielnik 5"
    break
  if( 0==n%7 ):
    n/=7
    print "Dzielnik 7"
    break
  while ( 1 ):
    f = a%s # obliczenie (a+b)*a+c modulo s czyli spr. male dzielniki
    e = ((f+b)*f+c)%s
    if( 0==e ):
      print "Dzielnik z modulo ",s
      break
    s = modstop(s) # zwiekszenie s
    e = nwd(a,-c,s) # nwd wyrazu wolnego i podstawy systemu
    if( 1<e ):
      print "Dzielnik ze sladu ",e
      break;
    a-=1 # pelni role podstawy systemu, zmniejszamy o 1
    b+=2 # wyrugowanie wplywu podstawy na wyraz wolny
    c+=b-1 # modyfikacja wyrazu wolnego
    if( 0==c ) :
      print "Dzielnik z wyrazu wolnego ",a
      break
    if( 0<c ) : // wyraz wolny wiekszy niz podstawa a
      b+=1
      c-=a
    #mozna wypisac - dla testow
    #print "liczba (1*",a,"+",b,")*",a,c,"  stop = ",s
    if( s>a ) : # duze lub male dzielniki nie znalezione, brak mozliwosci innych
      print "Liczba pierwsza ",n
      break
  break
[\code python]

Dla malych wartosci dziala. Dla liczby 90-bitowej po dobie liczenia iloraz wartosci do sprawdzenia do oszacowania dzielnika z dołu jest mniejszy niż 2000, następnego dnia poniżej 1000. Sprawdzane są równocześnie małe i duże kandydaci, dlatego zakres możliwości się zmniejsza z obu stron.
Drugiego dnia zostało sprawdzone około 0,1% wszystkich możliwości, zastosowany wzór: iloraz różnicy podstawy a i minimalnej możliwej liczby pierwszej s przez liczność początkową (a-s)/(sqrt n).  Można zatem spróbować oszacować czas przebiegu na tej maszynie na kilkaset dni. Choć podejrzewam istnienie przedziałów, w których po wejściu do nwd nastąpi od razu wyjście ( bo |c|<s ).

Mam jeszcze jeden pomysł związany z tą płaszczyzną, choć będzie wymagał sporo pamieci i moze być nieefektywny. Przechowywanie podstawy w postaci docelowo kanonicznej... Jako skutek uboczny pojawi się tablica liczb pierwszych.

Brak komentarzy: