AKS素数测试

科技工作者之家 2020-11-17

AKS素数测试(又被称为 Agrawal–Kayal–Saxena素数测试Cyclotomic AKS test)是一个决定型素数测试算法 ,由三个来自印度坎普尔理工学院的计算机科学家,Manindra Agrawal、Neeraj Kayal和Nitin Saxena,在2002年8月6日发表于一篇题为素数属于P的论文。1作者们因此获得了许多奖项,包含了2006年的哥德尔奖和2006年的Fulkerson Prize。这个算法可以在多项式时间之内,决定一个给定整数是素数或者合数。

重要性AKS最关键的重要性在于它是第一个被发表的一般的多项式的确定性的无仰赖的素数判定算法。先前的算法至多达到了其中三点,但从未达到全部四个。

AKS算法可以被用于检测任何一般的给定数字是否为素数。很多已知的高速判定算法只适用于满足特定条件的素数。例如,卢卡斯-莱默检验法仅对梅森素数适用,而Pépin测试仅对费马数适用。

算法的最长运行时间可以被表为一个目标数字长度的多项式。ECPP和APR能够判断一个给定数字是否为素数,但无法对所有输入给出多项式时间范围。

算法可以确定性地判断一个给定数字是否为素数。随机测试算法,例如米勒-拉宾检验和Baillie–PSW,可以在多项式时间内对给定数字进行校验,但只能给出概率性的结果。

AKS算法并未“仰赖”任何未证明猜想。一个反例是确定性米勒检验:该算法可以在多项式时间内对所有输入给出确定性结果,但其正确性却基于尚未被证明的广义黎曼猜想。

概念AKS 素数测试主要是基于以下定理:整数n(≥ 2)是素数,当且仅当1

这个同余多项式对所有与n互素的整数a均成立。 这个定理是费马小定理的一般化,并且可以简单的使用二项式定理跟二项式系数的这个特征:

,对任何 00 且b>1 ,令n=a;则输出合数;

找出最小的r令ordr(n)>log(n);

若 对某些a≤r,1

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