Prime Test
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Description
Given a big integer number, you are required to find out whether it’s a prime number.
Input
The first line contains the number of test cases T (1 <= T <= 20 ), then the following T lines each contains an integer number N (2 <= N < 2
54).
Output
For each test case, if N is a prime number, output a line containing the word “Prime”, otherwise, output a line containing the smallest prime factor of N.
Sample Input
2 5 10
Sample Output
Prime 2
Source
POJ Monthly 数据比较大，只能先用Miller_Rabin算法进行素数判断。 在用Pollard_rho分解因子。 随机算法非常厉害~~~~~Orz 附上两个程序，作为模板： 程序一：POJ上只能用G++不能加srand（）；
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<iostream> #include<string.h> #include<math.h> #include<algorithm> using namespace std; //**************************************************************** // Miller_Rabin 算法进行素数测试 //速度快，而且可以判断 <2^63的数 //**************************************************************** const int S=20;//随机算法判定次数，S越大，判错概率越小 //计算 (a*b)%c. a,b都是long long的数，直接相乘可能溢出的 // a,b,c <2^63 long long mult_mod(long long a,long long b,long long c) { a%=c; b%=c; long long ret=0; while(b) { if(b&1){ret+=a;ret%=c;} a<<=1; if(a>=c)a%=c; b>>=1; } return ret; } //计算 x^n %c long long pow_mod(long long x,long long n,long long mod)//x^n%c { if(n==1)return x%mod; x%=mod; long long tmp=x; long long ret=1; while(n) { if(n&1) ret=mult_mod(ret,tmp,mod); tmp=mult_mod(tmp,tmp,mod); n>>=1; } return ret; } //以a为基,n-1=x*2^t a^(n-1)=1(mod n) 验证n是不是合数 //一定是合数返回true,不一定返回false bool check(long long a,long long n,long long x,long long t) { long long ret=pow_mod(a,x,n); long long last=ret; for(int i=1;i<=t;i++) { ret=mult_mod(ret,ret,n); if(ret==1&&last!=1&&last!=n-1) return true;//合数 last=ret; } if(ret!=1) return true; return false; } // Miller_Rabin()算法素数判定 //是素数返回true.(可能是伪素数，但概率极小) //合数返回false; bool Miller_Rabin(long long n) { if(n<2)return false; if(n==2)return true; if((n&1)==0) return false;//偶数 long long x=n-1; long long t=0; while((x&1)==0){x>>=1;t++;} for(int i=0;i<S;i++) { long long a=rand()%(n-1)+1;//rand()需要stdlib.h头文件 if(check(a,n,x,t)) return false;//合数 } return true; } //************************************************ //pollard_rho 算法进行质因数分解 //************************************************ long long factor[100];//质因数分解结果（刚返回时是无序的） int tol;//质因数的个数。数组小标从0开始 long long gcd(long long a,long long b) { if(a==0)return 1;//??????? if(a<0) return gcd(-a,b); while(b) { long long t=a%b; a=b; b=t; } return a; } long long Pollard_rho(long long x,long long c) { long long i=1,k=2; long long x0=rand()%x; long long y=x0; while(1) { i++; x0=(mult_mod(x0,x0,x)+c)%x; long long d=gcd(y-x0,x); if(d!=1&&d!=x) return d; if(y==x0) return x; if(i==k){y=x0;k+=k;} } } //对n进行素因子分解 void findfac(long long n) { if(Miller_Rabin(n))//素数 { factor[tol++]=n; return; } long long p=n; while(p>=n)p=Pollard_rho(p,rand()%(n-1)+1); findfac(p); findfac(n/p); } int main() { // srand(time(NULL));//需要time.h头文件 //POJ上G++要去掉这句话 int T; long long n; scanf("%d",&T); while(T--) { scanf("%I64d",&n); if(Miller_Rabin(n)) { printf("Prime\n"); continue; } tol=0; findfac(n); long long ans=factor[0]; for(int i=1;i<tol;i++) if(factor[i]<ans) ans=factor[i]; printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
程序二：
C++
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<iostream> #include<math.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> using namespace std; typedef long long LL; #define maxn 10000 LL factor[maxn]; int tot; const int S=20; LL muti_mod(LL a,LL b,LL c){ //返回(a*b) mod c,a,b,c<2^63 a%=c; b%=c; LL ret=0; while (b){ if (b&1){ ret+=a; if (ret>=c) ret-=c; } a<<=1; if (a>=c) a-=c; b>>=1; } return ret; } LL pow_mod(LL x,LL n,LL mod){ //返回x^n mod c ,非递归版 if (n==1) return x%mod; int bit[90],k=0; while (n){ bit[k++]=n&1; n>>=1; } LL ret=1; for (k=k-1;k>=0;k--){ ret=muti_mod(ret,ret,mod); if (bit[k]==1) ret=muti_mod(ret,x,mod); } return ret; } bool check(LL a,LL n,LL x,LL t){ //以a为基，n-1=x*2^t，检验n是不是合数 LL ret=pow_mod(a,x,n),last=ret; for (int i=1;i<=t;i++){ ret=muti_mod(ret,ret,n); if (ret==1 && last!=1 && last!=n-1) return 1; last=ret; } if (ret!=1) return 1; return 0; } bool Miller_Rabin(LL n){ LL x=n-1,t=0; while ((x&1)==0) x>>=1,t++; bool flag=1; if (t>=1 && (x&1)==1){ for (int k=0;k<S;k++){ LL a=rand()%(n-1)+1; if (check(a,n,x,t)) {flag=1;break;} flag=0; } } if (!flag || n==2) return 0; return 1; } LL gcd(LL a,LL b){ if (a==0) return 1; if (a<0) return gcd(-a,b); while (b){ LL t=a%b; a=b; b=t; } return a; } LL Pollard_rho(LL x,LL c){ LL i=1,x0=rand()%x,y=x0,k=2; while (1){ i++; x0=(muti_mod(x0,x0,x)+c)%x; LL d=gcd(y-x0,x); if (d!=1 && d!=x){ return d; } if (y==x0) return x; if (i==k){ y=x0; k+=k; } } } void findfac(LL n){ //递归进行质因数分解N if (!Miller_Rabin(n)){ factor[tot++] = n; return; } LL p=n; while (p>=n) p=Pollard_rho(p,rand() % (n-1) +1); findfac(p); findfac(n/p); } int main() { // srand(time(NULL));//POJ上G++要去掉这句话 int T; scanf("%d",&T); long long n; while(T--) { scanf("%I64d",&n); if (!Miller_Rabin(n)) {printf("Prime\n"); continue; } tot = 0; findfac(n); long long ans=factor[0]; for(int i=1;i<tot;i++) if(factor[i]<ans)ans=factor[i]; printf("%I64d\n",ans); } return 0; }
上面两个程序是差不多的。。。但是为什么在POJ上时间相差很大呢？
难道我写错了？
路过的大牛如果看到了上述两个程序的巨大不同之处，望请留言赐教下。。。
