Implementación de algoritmos de teoría de números/Algoritmo de factorización en números primos
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Un Algoritmo de factorización en números primos es un algoritmo para generar una lista de números primos; los más obvios son los siguientes.
Algoritmos comunes[editar]
Sea N el número compuesto a factorizar Sea Ps la lista de números primos actualmente obtenida Si N = 1, entonces el número no es factorizable (es 1). Si no es 1: i = 2 mientras i < (N+1) y N no sea 1 si i es primo, y N es divisible por i agregamos i a Ps Hacemos N = N/i sino incrementamos i fin-si fin-mientras devolvemos Ps
Otro, similar pero que consiste en iterar hasta la raíz cuadrada de N[1]
Si N = 1, entonces el número no es factorizable. si N = 2, o N = 3: agregamos N a Ps, devolvemos Ps i=2 mientras i < (raizcuad(n)+1) y N no sea 1 si i es primo, y N es divisible por i agregamos i a Ps Hacemos N = N/i sino incrementamos i fin-si fin-mientras Agregamos N a Ps devolvemos Ps
Otro, que combina ambos, consiste en, además, ir incrementando i de a 2, 4, 2, 4..[2]
aumentar=2 Si N = 1, entonces el número no es factorizable. si N = 2, o N = 3: agregamos N a Ps, devolvemos Ps i=5 si N es divisible por 2, agregar 2 a Ps, hacer N = N/2 si N es divisible por 3, agregar 3 a Ps, hacer N = N/3 limite=raizcuad(N)+1 mientras i < limite y N no sea 1 si i es primo, y N es divisible por i agregamos i a Ps Hacemos N = N/i sino si aumentar=2 entonces aumentar=4 sino aumentar=2 fin-si i = i + aumentar fin-si fin-mientras devolvemos Ps
Notas[editar]
- ↑ Un número compuesto (llamemoslo C) no puede tener más de un factor primo que sea mayor a su raíz cuadrada
Dem: Supongamos que sí puede haber más de uno. Llamemos A y B a esos dos números primos. Llamemos P1, P2,.. Pn al resto de los números primos factores de C.
Sea dA = A - raizcuad (C)
Sea dB = B - raizcuad (C)
Si A y B son mayores que la raíz cuadrada de C, entonces dA y dB serán positivos
Entonces C = A*B*P1*P2... = (raizcuad (C)+dA)*(raizcuad (C)+dB)*P1*P2... = (raizcuad (C)*raizcuad (C) + dA*raizcuad (C) + dB*raizcuad (C) + dA*dB)*P1*P2... = (C + (dA+dB)*raizcuad (C) + dA*dB)*P1*P2...
C*P1*P2.. + (dA+dB)*raizcuad (C)*P1*P2... + dA*dB*P1*P2...
Obviamente, toda esa suma es mayor a C. Como partimos diciendo que C era igual a esa suma llegamos a una contradicción
Por lo tanto, a lo sumo un factor puede ser mayor que la raíz cuadrada de C.
- ↑ Los números primos (mayores que 3) pueden expresarse de la siguiente forma: 6n±1 (siendo esta la más eficiente para soluciones iterativas de programación).
Dem: Todo número natural puede expresarse como 6n±r, para algún n. R variara solo entre 0 y 5.
6n+0 es divisible por 6 SIEMPRE
6n+2 es divisible por 2 SIEMPRE
6n+3 es divisible por 3 SIEMPRE
6n+4 es divisible por 2 SIEMPRE
6n+1 y 6n-1 (o lo que es lo mismo a efectos del análisis, 6n+5), no proporcionan ninguna garantía de divisibilidad, por lo tanto los números primos solo pueden encontrarse entre ellos).