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我們如何有效地確定一個大數是否為完全平方數?

Susan Sarandon
發布: 2024-12-20 01:20:15
原創
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How Can We Efficiently Determine if a Large Number is a Perfect Square?

在程式開始時,進行一些預先過濾以加快運算速度,過濾掉顯而易見的非平方數,包括負數、尾4位為0的數以及尾2位滿足特定條件(十進制為5或8)的數。對於0,認為它是平方數。

下一步,利用位元技巧檢查模255 = 3 5 17的餘數是否為平方數,陣列bad255 記錄了每個餘數是否為平方數,直接查表即可。

對於經過預先過濾的數,除以所有2的冪(以二分搜尋的方式),直到商數為奇數。

最後的步驟是使用類似亨澤爾引理的方法近似計算平方根。內循環從一個由 start 陣列給出的初始值開始,該陣列提供了sqrt(mod 8192)的近似值。這個近似值不斷透過​​逐次計算來改進,使用位元技巧來提高速度。

這個方法的大致建構如下:

  1. 預先過濾以去掉顯而易見的非平方數。
  2. 檢查模255的餘數是否為平方數。
  3. 除以2的冪。
  4. 使用亨澤爾引理的變體近似計算平方根。

值得注意的是,這個演算法的作者聲稱它的運作速度比其他方法快35%。

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來源:php.cn
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