主题
Search

素数分解


将一个数分解成其组成的因子,也称为素因子分解。给定一个正整数 n>=2,素数分解可以写成

 n=p_1^(alpha_1)p_2^(alpha_2)...p_k^(alpha_k),

其中 p_ik素因子,每个素因子的阶数为 alpha_i。每个因子 p_i^(alpha_i) 称为一个 primary。素数分解可以使用 Wolfram 语言中的命令FactorInteger[n] 来执行,该命令返回 (p_i,alpha_i) 对的列表。

通过他发明的 Pratt 证书,Pratt (1975) 成为第一个确定素数分解属于 NP 复杂度类的人。

以下 Wolfram 语言代码可以用于给出数字 n 的良好排版形式

  FactorForm[n_?NumberQ, fac_:Automatic] :=
    Times @@ (HoldForm[Power[##]]& @@@
      FactorInteger[n, fac])

前几个素数分解(根据定义,数字 1 的素数分解为 "1")在下表中给出。

n素数分解n素数分解
111111
22122^2·3
331313
42^2142·7
55153·5
62·3162^4
771717
82^3182·3^2
93^21919
102·5202^2·5

n=1, 2, ... 的素数分解中的位数是 1, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 3, (OEIS A050252)。

一般来说,素数分解是一个难题,并且已经为特殊类型的数字设计了许多复杂的素数分解算法

整数也可以在高斯素数上进行分解。例如,下表给出了前几个正整数的高斯整数分解。

n分解
11
2-i(i+1)^2
33
4-(i+1)^4
5-i(2i+1)(2+i)
6-3i(i+1)^2
77
8i(i+1)^6
93^2
10-(i+1)^2(2i+1)(i+2)

有趣的是,等于 1 (mod 4) 的素数 p 总是可以分解为以下形式的高斯素数

 p=-i(R+Ii)(I+Ri),

其中实部和虚部在两部分中互换,而等于 3 (mod 4) 的素数不能分解为高斯素数。这与费马平方和定理直接相关。


另请参阅

唯一素数分解, 唯一素因子, 经济数, 等位数, 分解, 有序分解, Primary, 素数分解算法, 素因子, 素数, 圆整数字, 圆整度, 浪费数 在 课堂中探索这个主题

相关的 Wolfram 网站

http://functions.wolfram.com/NumberTheoryFunctions/FactorInteger/

使用 探索

参考文献

Dickson, L. E. "Factor Tables, Lists of Primes." Ch. 13 in History of the Theory of Numbers, Vol. 1: Divisibility and Primality. New York: Dover, pp. 347-356, 2005.Glaisher, J. Factor Tables for the Sixth Million: Containing the Least Factor of Every Number Not Divisible by 2, 3, or 5 between 5000000 and 6000000. London: Taylor and Francis, 1883.Lehmer, D. N. Factor Table for the First Ten Millions, Containing the Smallest Factor of Every Number Not Divisible by 2, 3, 5 or 7 Between the Limits 0 and 10017000. Washington, DC: Carnegie Institution of Washington, No. 105, 1909.Lehmer, D. N. List of Prime Numbers from 1 to 10006721. Washington, DC: Carnegie Institution, 1914.Peters, J.; Lodge, A.; Ternouth, E. J.; and Gifford, E. Factor Table: Giving the Complete Decomposition of All Numbers Less than 100000. London: British Association for the Advancement of Science, 1935.Pratt, V. "Every Prime Has a Succinct Certificate." SIAM J. Comput. 4, 214-220, 1975.

在 中被引用

素数分解

请引用为

Weisstein, Eric W. "Prime Factorization." 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/PrimeFactorization.html

主题分类