파이썬, 의사 코드 또는 기타 잘 읽을 수있는 N의 소인수 분해를 얻기위한 구현 또는 명확한 알고리즘 을 찾고 있습니다. 몇 가지 요구 / 사실이 있습니다.

• N 은 1 ~ 20 자리 사이입니다.
• 미리 계산 된 조회 테이블은 없지만 메모는 괜찮습니다.
• 수학적으로 증명할 필요가 없습니다 (예 : 필요한 경우 Goldbach 추측에 의존 할 수 있음).
• 정확할 필요는 없으며 필요한 경우 확률 적 / 결정적 일 수 있음

자체뿐만 아니라 Euler phi (n) 계산과 같은 다른 많은 알고리즘에서 사용하려면 빠른 소인수 분해 알고리즘이 필요합니다 .

Wikipedia 등에서 다른 알고리즘을 시도했지만 이해하지 못하거나 (ECM) 알고리즘에서 작동하는 구현을 만들 수 없습니다 (Pollard-Brent).

저는 Pollard-Brent 알고리즘에 정말 관심이 있으므로 더 많은 정보 / 구현이 정말 좋을 것입니다.

감사!

편집하다

조금 엉망으로 만든 후 꽤 빠른 프라임 / 팩 토라이 제이션 모듈을 만들었습니다. 최적화 된 시험 분할 알고리즘, Pollard-Brent 알고리즘, miller-rabin 소수성 테스트 및 인터넷에서 찾은 가장 빠른 소수 체를 결합합니다. gcd는 일반 유클리드의 GCD 구현입니다 (바이너리 유클리드의 GCD는 일반 유클리드의 GCD 보다 훨씬 느립니다).

하사품

오 기쁨, 현상금을 얻을 수 있습니다! 하지만 어떻게 이길 수 있습니까?

• 내 모듈에서 최적화 또는 버그를 찾으십시오.
• 대안 / 더 나은 알고리즘 / 구현을 제공합니다.

가장 완전하고 건설적인 대답이 현상금을받습니다.

마지막으로 모듈 자체 :

import random

def primesbelow(N):
    # http://stackoverflow.com/questions/2068372/fastest-way-to-list-all-primes-below-n-in-python/3035188#3035188
    #""" Input N>=6, Returns a list of primes, 2 <= p < N """
    correction = N % 6 > 1
    N = {0:N, 1:N-1, 2:N+4, 3:N+3, 4:N+2, 5:N+1}[N%6]
    sieve = [True] * (N // 3)
    sieve[0] = False
    for i in range(int(N ** .5) // 3 + 1):
        if sieve[i]:
            k = (3 * i + 1) | 1
            sieve[k*k // 3::2*k] = [False] * ((N//6 - (k*k)//6 - 1)//k + 1)
            sieve[(k*k + 4*k - 2*k*(i%2)) // 3::2*k] = [False] * ((N // 6 - (k*k + 4*k - 2*k*(i%2))//6 - 1) // k + 1)
    return [2, 3] + [(3 * i + 1) | 1 for i in range(1, N//3 - correction) if sieve[i]]

smallprimeset = set(primesbelow(100000))
_smallprimeset = 100000
def isprime(n, precision=7):
    # http://en.wikipedia.org/wiki/Miller-Rabin_primality_test#Algorithm_and_running_time
    if n < 1:
        raise ValueError("Out of bounds, first argument must be > 0")
    elif n <= 3:
        return n >= 2
    elif n % 2 == 0:
        return False
    elif n < _smallprimeset:
        return n in smallprimeset


    d = n - 1
    s = 0
    while d % 2 == 0:
        d //= 2
        s += 1

    for repeat in range(precision):
        a = random.randrange(2, n - 2)
        x = pow(a, d, n)

        if x == 1 or x == n - 1: continue

        for r in range(s - 1):
            x = pow(x, 2, n)
            if x == 1: return False
            if x == n - 1: break
        else: return False

    return True

# https://comeoncodeon.wordpress.com/2010/09/18/pollard-rho-brent-integer-factorization/
def pollard_brent(n):
    if n % 2 == 0: return 2
    if n % 3 == 0: return 3

    y, c, m = random.randint(1, n-1), random.randint(1, n-1), random.randint(1, n-1)
    g, r, q = 1, 1, 1
    while g == 1:
        x = y
        for i in range(r):
            y = (pow(y, 2, n) + c) % n

        k = 0
        while k < r and g==1:
            ys = y
            for i in range(min(m, r-k)):
                y = (pow(y, 2, n) + c) % n
                q = q * abs(x-y) % n
            g = gcd(q, n)
            k += m
        r *= 2
    if g == n:
        while True:
            ys = (pow(ys, 2, n) + c) % n
            g = gcd(abs(x - ys), n)
            if g > 1:
                break

    return g

smallprimes = primesbelow(1000) # might seem low, but 1000*1000 = 1000000, so this will fully factor every composite < 1000000
def primefactors(n, sort=False):
    factors = []

    for checker in smallprimes:
        while n % checker == 0:
            factors.append(checker)
            n //= checker
        if checker > n: break

    if n < 2: return factors

    while n > 1:
        if isprime(n):
            factors.append(n)
            break
        factor = pollard_brent(n) # trial division did not fully factor, switch to pollard-brent
        factors.extend(primefactors(factor)) # recurse to factor the not necessarily prime factor returned by pollard-brent
        n //= factor

    if sort: factors.sort()

    return factors

def factorization(n):
    factors = {}
    for p1 in primefactors(n):
        try:
            factors[p1] += 1
        except KeyError:
            factors[p1] = 1
    return factors

totients = {}
def totient(n):
    if n == 0: return 1

    try: return totients[n]
    except KeyError: pass

    tot = 1
    for p, exp in factorization(n).items():
        tot *= (p - 1)  *  p ** (exp - 1)

    totients[n] = tot
    return tot

def gcd(a, b):
    if a == b: return a
    while b > 0: a, b = b, a % b
    return a

def lcm(a, b):
    return abs((a // gcd(a, b)) * b)