米勒—拉宾 素性测试(Miller–Rabin primality test)

本文介绍了数论中的欧拉定理、费马小定理和二次探测定理,重点讨论了米勒-拉宾素性测试。这是一种概率性的素数判断算法,基于费马测试和二次探测定理,通过递归方式确定候选伪素数的性质。文章提到了代码实现部分但未给出具体代码,提供了多个参考资料链接以供深入学习。

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数论知识

欧拉定理

a ϕ ( n ) ≡ 1 ( m o d   n ) a 与 n 为 正 整 数 且 互 质 a^{\phi(n)}\equiv1(mod\ n) \qquad a与n为正整数且互质 aϕ(n)1(mod n)an

费马小定理

若p为素数,且存在a与p互质(任意的a<p都满足),此时 ϕ ( p ) = p − 1 \phi(p)=p-1 ϕ(p)=p1,根据欧拉定理有,
a p − 1 ≡ 1 ( m o d   n ) a^{p-1}\equiv1(mod\ n) ap11(mod n)

二次探测定理

已知p为素数且 x &lt; p x&lt;p x<p考虑方程 x 2 ≡ 1 ( m o d   p ) x^2\equiv1(mod\ p) x21(mod p)有解,则 x = 1 x=1 x=1或者 x = p − 1 x=p-1 x=p

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