/// <summary>
/// Метод, добавляющий модуль в многомодульное число.
/// </summary>
/// <param name="comparison"></param>
/// <exception cref="InvalidOperationException">Модуль уже присутствует в числе</exception>
public void AddModule(Comparison.LinearComparison comparison)
{
if (Modules.Contains(comparison.M))
{
throw new InvalidOperationException("Такой модуль уже присутствует в числе!");
}
Values.Add(comparison);
Values = Values.OrderByDescending(element => element.M).ToList();
}
/// <summary>
/// Вычисление значения многочлена при заданном x в поле Zn. Возвращается вся получившаяся строка значений.
/// Используется схема Горнера.
/// </summary>
/// <param name="x"></param>
/// <returns></returns>
public int[] GetValueArray(int x)
{
Comparison.LinearComparison[] ResultArray = new Comparison.LinearComparison[Coefficients.Length];
ResultArray[0] = new Comparison.LinearComparison((int)Coefficients[0].A, Module);
for (int i = 1; i < Coefficients.Length; i++)
{
ResultArray[i] = new Comparison.LinearComparison((int)(ResultArray[i - 1].A * x + (int)Coefficients[i].A), Module);
}
return(ResultArray.Select(comparison => (int)comparison.A).ToArray());
}
/// <summary>
/// Тест Соловея-Штрассена. Имеет числа КарлМайкла
/// </summary>
/// <param name="source">Число, которое необходмио протестировать</param>
/// <param name="count">Число прогонов теста</param>
/// <returns></returns>
public static PrimalityTestResult SSPT(BigInteger source, BigInteger count)
{
if (count >= source)
{
throw new InvalidOperationException("Число прогонов теста не должно быть меньше тестируемого числа.");
}
if (source == 0)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
if (source == 1)
{
return(PrimalityTestResult.Unknown);
}
if (source < 0 || count <= 0)
{
throw new InvalidOperationException(
"Тестируемое число и число его прогонов должны быть положительными числами!");
}
//нам необходимо, чтобы число было нечетным, поэтому мы отсеиваем все четные числа.
if (source % 2 == 0)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
BigInteger[] RestVariants = RD.UniformDistribution(2, source - 1, count);
//отрезок [2,n-1]
for (int i = 0; i < count; i++)
{
BigInteger CurrentValue = RestVariants[i];
if (AdvancedEuclidsalgorithm.GCDResult(CurrentValue, source) != 1)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
//значение символа якоби
BigInteger jacobi = JacobiSymbol.Get(CurrentValue, source);
Comparison.LinearComparison comparison = new Comparison.LinearComparison(CurrentValue, source);
if (Comparison.MultiplicativeInverse.BinaryPowLinearComparison(comparison, (source - 1) / 2).LeastModulo != jacobi)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
}
return(PrimalityTestResult.Unknown);
}
/// <summary>
/// Fermat Primality Test - тест на основе теоремы Ферма. Имеет псевдопростые числа
/// </summary>
/// <param name="source">Число, которое необходимо проверить на простотоу</param>
/// ///
/// <param name="count">Число прогонов теста. Чем больше, тем точнее ответ.</param>
/// <returns></returns>
/// <exception cref="InvalidOperationException"></exception>
public static PrimalityTestResult FPT(int source, int count)
{
if (count >= source)
{
throw new InvalidOperationException("Число прогонов теста должно быть меньше тестируемого числа.");
}
switch (source)
{
case 0:
return(PrimalityTestResult.Composite);
case 1:
throw new InvalidOperationException("Единица не является ни простым, ни составным числом.");
}
if (source < 0 || count <= 0)
{
throw new InvalidOperationException(
"Тестируемое число и количество прогонов должны быть положительными числами!");
}
BigInteger[] RestVariants = RD.UniformDistribution(2, source - 1, count);
//отрезок [2,n-1]
for (int i = 1; i <= count; i++)
{
BigInteger CurrentValue = RestVariants[i - 1];
if (AdvancedEuclidsalgorithm.GCDResult(CurrentValue, source) != 1)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
Comparison.LinearComparison comparison = new Comparison.LinearComparison(CurrentValue, source);
if (Comparison.MultiplicativeInverse.BinaryPowLinearComparison(comparison, source - 1).A != 1)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
}
return(PrimalityTestResult.Unknown);
}
/// <summary>
/// Тест Рабина Миллера. Имеет сильно псевдопростые числа
/// </summary>
/// <param name="source"></param>
/// <param name="count"></param>
/// <returns></returns>
public static PrimalityTestResult MRPT(int source, int count)
{
if (count >= source)
{
throw new InvalidOperationException("Число прогонов теста не должно быть меньше тестируемого числа.");
}
switch (source)
{
case 0:
return(PrimalityTestResult.Composite);
case 1:
throw new InvalidOperationException("Единица не является ни простым, ни составным числом.");
}
if (source < 0 || count <= 0)
{
throw new InvalidOperationException(
"Тестируемое число и число его прогонов должны быть положительными числами!");
}
//нам необходимо, чтобы число было нечетным, поэтому мы отсеиваем все четные числа.
if (source % 2 == 0)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
int t = source - 1;
int s = 0;
while (t % 2 == 0)
{
t /= 2;
s++;
}
//n-1 = (2^s) * t
BigInteger[] RestVariants = RD.UniformDistribution(2, source - 1, count);
//отрезок [2,n-1]
for (int i = 0; i < count; i++)
{
BigInteger CurrentValue = RestVariants[i];
if (AdvancedEuclidsalgorithm.GCDResult(CurrentValue, source) != 1)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
//значение символа якоби
Comparison.LinearComparison comparison = new Comparison.LinearComparison(CurrentValue, source);
if (BigInteger.Abs((comparison = Comparison.MultiplicativeInverse.BinaryPowLinearComparison(comparison, t))
.LeastModulo) == 1)
{
continue;
}
while (s != 1)
{
comparison = Comparison.MultiplicativeInverse.BinaryPowLinearComparison(comparison, 2);
if (comparison.LeastModulo == -1)
{
break;
}
if (--s == 0)
{
return(PrimalityTestResult.Composite);
}
}
}
return(PrimalityTestResult.Unknown);
}