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用Java测试原始性最快的方法是什么?

用Java测试原始性最快的方法是什么?

这是另一种方式:

boolean isPrime(long n) {
    if(n < 2) return false;
    if(n == 2 || n == 3) return true;
    if(n%2 == 0 || n%3 == 0) return false;
    long sqrtN = (long)Math.sqrt(n)+1;
    for(long i = 6L; i <= sqrtN; i += 6) {
        if(n%(i-1) == 0 || n%(i+1) == 0) return false;
    }
    return true;
}

并且BigInteger's isProbablePrime(...)对所有32位有效int

编辑

请注意,isProbablePrime(certainty)这并不总是产生正确的答案。当确定性偏低时,它将产生误报,如评论中提到的@ dimo414

不幸的是,我找不到声称isProbablePrime(certainty)对所有(32位)都有效的源int(给了足够的把握!)。

因此,我进行了一些测试。我创建了一个代表所有不均匀数字BitSet的大小,Integer.MAX_VALUE/2并使用质数筛子查找了该范围内的所有质数1..Integer.MAX_VALUE。然后,我开始i=1..Integer.MAX_VALUE进行测试new BigInteger(String.valueOf(i)).isProbablePrime(certainty) == isPrime(i)

对于肯定性5和10,isProbablePrime(...)沿线产生假阳性。但是使用isProbablePrime(15),没有测试失败。

这是我的测试台:

import java.math.BigInteger;
import java.util.BitSet;

public class Main {

    static BitSet primes;

    static boolean isPrime(int p) {
        return p > 0 && (p == 2 || (p%2 != 0 && primes.get(p/2)));
    }

    static void generatePrimesUpTo(int n) {
        primes = new BitSet(n/2);

        for(int i = 0; i < primes.size(); i++) {
            primes.set(i, true);
        }

        primes.set(0, false);
        int stop = (int)Math.sqrt(n) + 1;
        int percentageDone = 0, prevIoUsPercentageDone = 0;
        System.out.println("generating primes...");
        long start = System.currentTimeMillis();

        for(int i = 0; i <= stop; i++) {
            prevIoUsPercentageDone = percentageDone;
            percentageDone = (int)((i + 1.0) / (stop / 100.0));

            if(percentageDone <= 100 && percentageDone != prevIoUsPercentageDone) {
                System.out.println(percentageDone + "%");
            }

            if(primes.get(i)) {
                int number = (i * 2) + 1;

                for(int p = number * 2; p < n; p += number) {
                    if(p < 0) break; // overflow
                    if(p%2 == 0) continue;
                    primes.set(p/2, false);
                }
            }
        }
        long elapsed = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("finished generating primes ~" + (elapsed/1000) + " seconds");
    }

    private static void test(final int certainty, final int n) {
        int percentageDone = 0, prevIoUsPercentageDone = 0;
        long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("testing isProbablePrime(" + certainty + ") from 1 to " + n);
        for(int i = 1; i < n; i++) {
            prevIoUsPercentageDone = percentageDone;
            percentageDone = (int)((i + 1.0) / (n / 100.0));
            if(percentageDone <= 100 && percentageDone != prevIoUsPercentageDone) {
                System.out.println(percentageDone + "%");
            }
            BigInteger bigInt = new BigInteger(String.valueOf(i));
            boolean bigIntSays = bigInt.isProbablePrime(certainty);
            if(isPrime(i) != bigIntSays) {
                System.out.println("ERROR: isProbablePrime(" + certainty + ") returns "
                    + bigIntSays + " for i=" + i + " while it " + (isPrime(i) ? "is" : "isn't" ) +
                    " a prime");
                return;
            }
        }
        long elapsed = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("finished testing in ~" + ((elapsed/1000)/60) +
                " minutes, no false positive or false negative found for isProbablePrime(" + certainty + ")");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int certainty = Integer.parseInt(args[0]);
        int n = Integer.MAX_VALUE;
        generatePrimesUpTo(n);
        test(certainty, n);
    }
}

我通过这样做来运行:

java -Xmx1024m -cp . Main 15

在我的机器上,素数的生成花费了大约30秒。而所有的实际测试i1..Integer.MAX_VALUE花了大约2小时15分钟。

java 2022/1/1 18:13:35 有563人围观

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