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022 新的梅森素数(第4页)

将待检查的大数减1,得到数n-1。

将n-1分解为d*2^s的形式,其中d是奇数,s是非负整数。即n-1=d*(2^s)。

对于每个测试次数,选择一个随机整数a,满足1an-1

计算a^dmodn,并检查结果是否为1或n-1。

如果结果是1或n-1,则进行下一次测试。

如果结果不是1且不是n-1,则进行s-1次迭代计算:计算(a^d)^2modn,依次重复。

如果在k次测试中的任何一次迭代中得到的结果不是1且不是n-1,则n不是素数。

如果在k次测试中所有迭代中都得到的结果都是1或n-1,则n很可能是素数。

需要注意的是,由于mi11er-Rabin素数测试是概率性的,有一定的错误概率。

但是,通过增加测试次数k,可以将错误概率降低到非常小的程度。

这个过程听起来要比试除法繁琐很多。

但从计算复杂度的角度来出,mi11er-Rabin素数测试的时间复杂度是多项式复杂度。

具体而言,它的时间复杂度为o(k*1og?(n)*(1og?(n))3),其中k是测试次数,n是待检查的大数。

在mi11er-Rabin素数测试中,迭代次数是由测试次数k决定的。

每次迭代的计算包括取模运算和幂运算,它们的复杂度都是多项式级别的。

与指数复杂度的算法相比,多项式复杂度的算法在处理大数时更加高效。

尽管mi11er-Rabin素数测试是一种概率性测试,但随着测试次数的增加,错误概率可以降低到极小的程度。

虽然mi11er-Rabin素数测试具有多项式时间复杂度,但如果是对于比大数还要大的数(也就是是说对于一些动辄千万位的数非常大的数),想要验证其是不是素数仍然需要相当大的计算资源和时间才能完成测试。

甚至于在实际应用中,常常会结合其他优化技术和算法来提高素数测试的效率。

而如何验证一个数是不是梅森素数呢?

先梅森素数也是素数的一种。

因此要先判定这个数是素数。

而后再验证这个数是否符合梅森素数的定义。

具体来说,可以依靠Lucas-Lehmer测试即卢卡斯-莱默检验法。

卢卡斯-莱默检验法(Lucas-Lehmertest)是一种用于验证梅森素数的特定形式的素数测试方法。

它仅适用于梅森素数的验证(形如2^p-1的素数,其中p是一个素数。)

卢卡斯-莱默检验法的原理如下:

初始化s=4。

重复进行以下步骤p-2次:计算s的平方减去2,并将结果对2^p-1取模,即s=(s^2-2)%(2^p-1)。

如果最终得到的s等于o,则该数2^p-1是素数;否则,它不是素数。

卢卡斯-莱默检验法是一种确定性的测试方法,可以准确判断形如2^p-1的数是否为素数。

需要注意的是,卢卡斯-莱默检验法只适用于特定形式的梅森素数,即形如2^p-1的素数。

尽管该算法对于这类素数非常高效,但并不适用于一般的素数验证。对于一般的素数,其他素数测试算法如mi11er-Rabin素数测试更为常用和有效。

该算法的时间复杂度为o(p^2),其中p是待验证的素数。

按照这个说法来说,如果6洲提交了“2的74,2o7,281次方-1是梅森素数”这个结论之后。

为了对这个结论进行验证,74,2o7,281是输入规模(或问题的大小),那么执行该算法的时间将取决于该数的平方。

即相应的算法时间复杂度为o(74,2o7,281^2))=o(5,5o3,4o1,983,592,961)。

需要注意的是,时间复杂度仅提供了算法执行时间增长的大致趋势和量级估计,并不能直接转化为具体的执行时间。

实际的执行时间还受到多种因素的影响,包括计算机硬件、算法实现的优化程度、输入数据的特征等。

因此,对于如此大的输入规模,具体的执行时间将取决于实际执行环境和算法的实现细节。

一般来说,对于o(5,5o3,4o1,983,592,961)这种时间复杂度的问题并不是所有的计算资源和现有计算机系统都能驾驭如此棘手的问题。

不过对于应用了分布式计算的gImps项目应该是问题不大的。

即便是有一点小问题,这也不是6洲所关心的。

6洲要做的只是将“2的**次方-1是梅森素数”这个结论进行程序化的提交就完事了。

至于具体如何验证这工作倒是跟6洲关系不大。

虽然具体如何验证之类的内容跟6洲关系不大,但6洲却不能无视这些。

即便是很多平平无奇的成果甚至是很多云淡风轻般得出的学术进步也不是一蹴而就达成的。

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