Pollard Rho分解因数算法
而下面复杂度复杂度更低的 Pollard-Rho 算法是一种用于快速分解非平凡因数的算法(注意!非平凡因子不是素因子)。
代码
Miller Rabin 算法 判断是否为素数,如果是就可以直接返回了
#代码 加上Miller Rabin运用了快速幂的Pollard Rho 算法
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
int t;
long long max_factor, n;
long long gcd(long long a, long long b) {
if (b == 0) return a;
return gcd(b, a % b);
}
long long quick_pow(long long x, long long p, long long mod) { // 快速幂
long long ans = 1;
while (p) {
if (p & 1) ans = (__int128)ans * x % mod;
x = (__int128)x * x % mod;
p >>= 1;
}
return ans;
}
bool Miller_Rabin(long long p) { // 判断素数
if (p < 2) return 0;
if (p == 2) return 1;
if (p == 3) return 1;
long long d = p - 1, r = 0;
while (!(d & 1)) ++r, d >>= 1; // 将d处理为奇数
for (long long k = 0; k < 10; ++k) {
long long a = rand() % (p - 2) + 2;
long long x = quick_pow(a, d, p);
if (x == 1 || x == p - 1) continue;
for (int i = 0; i < r - 1; ++i) {
x = (__int128)x * x % p;
if (x == p - 1) break;
}
if (x != p - 1) return 0;
}
return 1;
}
long long Pollard_Rho(long long x) {
long long s = 0, t = 0;
long long c = (long long)rand() % (x - 1) + 1;
int step = 0, goal = 1;
long long val = 1;
for (goal = 1;; goal *= 2, s = t, val = 1) { // 倍增优化
for (step = 1; step <= goal; ++step) {
t = ((__int128)t * t + c) % x;
val = (__int128)val * abs(t - s) % x;
if ((step % 127) == 0) {
long long d = gcd(val, x);
if (d > 1) return d;
}
}
long long d = gcd(val, x);
if (d > 1) return d;
}
}
void fac(long long x) {
if (x <= max_factor || x < 2) return;
if (Miller_Rabin(x)) { // 如果x为质数
max_factor = max(max_factor, x); // 更新答案
return;
}
long long p = x;
while (p >= x) p = Pollard_Rho(x); // 使用该算法
while ((x % p) == 0) x /= p;
fac(x), fac(p); // 继续向下分解x和p
}
int main() {
scanf("%d", &t);
while (t--) {
srand((unsigned)time(NULL));
max_factor = 0;
scanf("%lld", &n);
fac(n);
if (max_factor == n) // 最大的质因数即自己
printf("Prime\n");
else
printf("%lld\n", max_factor);
}
return 0;
}快速幂
代码
#代码
ll qmi(int a,int b,int p)
{
ll res=1%p;
while(b)
{
if(b&1) res=res*a%p;
a=a*(ll)a%p;//a不断更新,变成上一个a的平方然后%p
b>>=1;//砍掉b的二进制的最后一位
}
return res;
}