素数判定与大数分解

素数判定与大数分解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:辽宁教育出版社
作者:孙琦
出品人:
页数:92
译者:
出版时间:1987
价格:1.00
装帧:19cm
isbn号码:9787538201802
丛书系列:世界数学名题欣赏丛书
图书标签:
  • 数学
  • 素数
  • 计算机科学
  • 初等数论5
  • 素数
  • 大数分解
  • 数论
  • 算法
  • 密码学
  • 计算复杂度
  • 数学
  • 计算机科学
  • 整数分解
  • 素性测试
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具体描述

好的,这是一本关于现代计算数学与信息安全领域核心算法的专著的简介。 --- 书名:计算复杂性理论与高效算法设计 内容简介 本书深入探讨了计算复杂性理论的基石,并侧重于设计和分析在实际计算环境中具备高效性能的算法。全书结构严谨,内容涵盖了从基础计算模型到前沿优化策略的广泛领域,旨在为读者提供一个全面而深入的视角,理解计算的本质限制与突破方法。 第一部分:计算模型与可计算性 本部分首先回顾了图灵机模型及其变体,作为形式化计算过程的理论基础。我们详细阐述了判定问题、搜索问题与函数计算问题之间的内在联系。随后,章节聚焦于可计算性理论,探讨了停机问题、Rice定理等关键概念,明确了哪些问题在原则上是不可判定的,为后续算法设计设定了理论边界。 第二部分:复杂性理论的奠基 本部分是全书的核心理论支柱,系统地介绍了复杂性理论的经典框架。我们详尽剖析了时间复杂度与空间复杂度的概念,并引入了著名的复杂性类,如 $ ext{P}$、$ ext{NP}$、$ ext{PSPACE}$ 等。 重点内容包括: 1. $ ext{NP}$-完备性: 我们详细阐述了归约(Reductions)的严格定义,并以可满足性问题(SAT)为例,展示了如何证明一个问题是 $ ext{NP}$-完全的。书中通过一系列经典的 $ ext{NP}$-完全问题,如图着色问题、哈密顿回路问题等,构建了一个完整的 $ ext{NP}$-完全问题族谱系,旨在帮助读者理解 $ ext{P}$ 与 $ ext{NP}$ 之间悬而未决的深刻关系。 2. 证明技术: 书中对复杂性类之间的包含关系进行了严谨的推导和证明,特别是涉及 $ ext{L}$(对数空间复杂度)和 $ ext{NL}$(非确定性对数空间复杂度)的复杂性理论,包括著名的 $ ext{Immerman-Szelepcsényi}$ 定理,证明了 $ ext{NL} = ext{co-NL}$。 第三部分:高效算法设计范式 在理论基础之上,本书转向实用算法的设计与分析,重点关注那些在特定问题类别中展现出最优性能的算法范式。 1. 动态规划(Dynamic Programming): 涵盖了区间DP、树形DP等高级应用,并分析了其时间复杂度分析的技巧,尤其关注如何识别最优子结构和重叠子问题。 2. 贪心算法: 讨论了贪心选择的充分必要条件,并通过最小生成树(Prim与Kruskal)和霍夫曼编码等经典案例,阐明了贪心策略的有效性边界。 3. 分治策略: 详细分析了主定理(Master Theorem)在分析分治算法中的应用,重点研究了快速傅里叶变换(FFT)的原理及其在多项式乘法中的应用。 第四部分:图论与网络流算法 图算法是现代计算机科学不可或缺的部分。本部分深入研究了复杂图结构上的高效处理方法: 1. 最短路径算法: 不仅涵盖了 Dijkstra 和 Bellman-Ford 算法,还探讨了在稀疏图上优化的算法,并比较了它们在处理负权边时的适用性。 2. 网络流理论: 严格建立了最大流与最小割之间的对偶关系。内容包括 Ford-Fulkerson 方法、Edmonds-Karp 算法以及基于预流推进(Push-Relabel)的高效实现,为资源分配和调度问题提供了强大的数学工具。 第五部分:近似算法与启发式方法 鉴于许多组合优化问题属于 $ ext{NP}$-难,精确求解在大型实例上变得不可行。本部分关注如何在可接受的运行时间内获得“足够好”的解。 1. 近似比与可证明保证: 定义了近似比的概念,并探讨了对特定 $ ext{NP}$-难问题的最佳可近似性界限(例如,对旅行商问题的 3/2 近似算法)。 2. 随机化技术: 介绍了随机算法在某些问题上的优势,如使用概率方法来证明解的存在性,并对比了 Las Vegas 算法和 Monte Carlo 算法的特点。 3. 局部搜索与元启发式: 简要介绍了模拟退火(Simulated Annealing)和遗传算法等在探索复杂解空间时的应用框架,侧重于理解其收敛性和参数调优的挑战。 目标读者 本书适合于计算机科学、应用数学、运筹学及相关工程领域的高年级本科生、研究生以及需要深入理解算法底层原理的专业研究人员和软件工程师。阅读本书需要具备扎实的离散数学和基础算法知识。本书旨在培养读者对计算问题的深刻洞察力,并掌握设计和分析下一代高效算法的工具箱。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计非常有吸引力,简约而不失专业感,封面上的深邃蓝色背景与银白色标题“素数判定与大数分解”交相辉映,仿佛预示着书中内容将带领读者进入一个神秘而又充满挑战的数学世界。作为一名对计算机科学和密码学有着浓厚兴趣的爱好者,我一直在寻找一本能够系统性地讲解素数判定和大数分解这两大核心概念的读物。市面上相关的书籍不少,但很多要么过于理论化,公式繁多,要么过于浅显,无法深入。而这本书从其书名来看,就透露出一种平衡,既有严谨的学术深度,又能兼顾读者的理解。我特别期待书中对各种素数判定算法的详细介绍,比如埃拉托斯特尼筛法、米勒-拉宾素性检验等等,希望能看到它们背后的数学原理,以及在不同场景下的优劣分析。同时,大数分解的章节更是我关注的重点,毕竟RSA加密算法的安全性就建立在当前大数分解的困难性之上。我希望书中能不仅讲解试除法、Pollard's rho算法、二次筛法等经典算法,还能触及一些更前沿的研究进展,例如数域筛选法(NFS)。当然,理论的讲解离不开实际的应用,如果书中还能结合一些具体的编程实现案例,那就再好不过了,能够帮助我将学到的知识转化为实际的编程能力,真正理解这些算法是如何在计算机上运行的。这本书的出现,无疑填补了我学习路径上的一个重要空白。

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在我阅读“素数判定与大数分解”这本书的过程中,我深深地感受到了作者在内容上的深邃研究和严谨态度。书中的每一个算法,从最基础的试除法到复杂的二次筛法,都经过了细致入微的推导和讲解。我尤其欣赏作者在引入这些算法时,都会先从历史渊源和实际需求出发,让读者能够理解该算法诞生的背景和意义,而不是凭空出现。例如,在介绍 Pollard's rho 算法时,作者并没有直接给出生涩的公式,而是先通过类比的方式,形象地解释了其核心思想,然后再逐步深入到数学细节。对于素数判定,书中对米勒-拉宾素性检验的讲解非常到位,不仅解释了其概率性的原理,还详细介绍了如何通过多次测试来达到极高的置信度,这对于我在实际应用中判断一个大数是否为素数非常有指导意义。而在大数分解部分,作者对各种算法的对比分析,例如它们在处理不同规模的合数时的效率差异,让我对这些算法有了更清晰的认识。

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这本书的结构设计非常合理,条理清晰,层层递进。它从最基础的素数概念讲起,逐步深入到各种高效的素数判定算法,再过渡到更为复杂的因数分解问题。这种循序渐进的编排方式,对于初学者来说非常友好,能够帮助他们逐步建立起对素数和因数分解的理解。我尤其喜欢书中对各种算法的比较分析,作者不仅仅是简单地介绍算法,更重要的是分析了它们的优缺点,适用的范围,以及在计算效率上的差异。例如,在介绍了几种素数判定算法后,作者会专门用一个章节来对比它们的性能,并通过图表的形式展示不同算法在处理不同规模的数字时的耗时情况,这让我对算法的选择有了更直观的认识。在大数分解的部分,作者的讲解更是细致入微,从早期的试除法,到后来更高效的 Pollard's rho 算法,再到能够处理更大规模数字的二次筛法,每一种算法都配有详细的数学推导和伪代码。更让我感到惊喜的是,书中还提及了一些关于大数分解最新研究进展的线索,虽然没有深入展开,但足以激发我对这些前沿领域的探索欲望。

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翻开这本书,首先映入眼帘的是作者严谨的学术态度和清晰的逻辑思维。序言部分虽然篇幅不长,却深刻阐述了素数判定与大数分解在现代数学、计算机科学乃至信息安全领域中的重要地位,勾勒出了一个宏大的研究图景。我尤其欣赏作者在开篇就强调了数学基础的重要性,没有回避那些看似枯燥的数论概念,而是循序渐进地铺陈,为后续的算法讲解打下了坚实的基础。书中关于素数的定义、性质,以及一些基本定理的阐述,都力求精确和易懂,避免了使用过于晦涩的语言。随后,作者深入浅出地介绍了各种素数判定算法,从基础的试算法到概率性的米勒-拉宾测试,再到确定性的 AKS 算法,每一种算法的讲解都配有详细的数学推导和伪代码示例,这对于我这样的读者来说,无疑是一份宝贵的财富。我能够清楚地理解算法的每一步是如何进行的,以及其背后的数学原理。更让我惊喜的是,书中还探讨了这些算法在实际应用中的效率问题,例如时间复杂度分析,这对于我理解算法的性能至关重要。对于大数分解部分,作者同样展现了其深厚的功底,详细介绍了各种分解方法的演变过程,包括因数分解的难度是如何驱动着密码学的发展,以及各种算法的局限性。

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这本书的价值,在于它能够将一个看似枯燥的数学领域,变得生动有趣,引人入胜。作者在讲解素数判定和因数分解算法时,并没有仅仅停留在枯燥的公式推导上,而是通过大量的实例和应用场景,向读者展示了这些数学概念的实际意义。例如,在讲解 RSA 加密算法时,作者就详细阐述了素数和因数分解在其中的关键作用,让我深刻地理解了现代密码学的基石。我特别喜欢书中对不同算法的比较分析,作者通过图表和表格的形式,清晰地展示了各种算法在时间复杂度和空间复杂度上的差异,这让我能够更直观地选择适合自己需求的算法。对于大数分解部分,作者的讲解更是细致入微,从早期的试除法,到后来更高效的 Pollard's rho 算法,再到能够处理更大规模数字的二次筛法,每一种算法都配有详细的数学推导和伪代码。这不仅让我学到了知识,更让我对这些算法的实现有了更深入的理解。

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我是一名从事软件开发工作的工程师,对于算法的理解和应用有着天然的渴求。“素数判定与大数分解”这本书,正好满足了我在这方面的需求。书中对素数判定算法的讲解,从最基础的试除法,到高效的米勒-拉宾素性检验,再到确定性的 AKS 算法,都进行了非常详尽的阐述。我尤其喜欢书中对米勒-拉宾算法的讲解,作者不仅给出了算法的伪代码,还对其概率性进行了严谨的数学分析,让我能够理解其可靠性和局限性。而对于大数分解,这本书更是我的福音。书中详细介绍了 Pollard's rho 算法、二次筛法等经典的分解算法,并对它们的数学原理进行了深入的剖析。我尝试着将其中一些算法用 Python 语言复现,结果非常成功,这让我对算法的理解更加深入。更让我感到惊喜的是,书中还探讨了这些算法在实际应用中的一些优化技巧,例如并行计算和硬件加速,这对于我提升程序的运行效率非常有帮助。这本书不仅提升了我的理论知识,更让我获得了实际的编程技能。

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我一直认为,一本优秀的数学类书籍,不仅要有扎实的理论功底,还要有足够的可读性,能够激发读者的学习兴趣,而不是让读者望而生畏。“素数判定与大数分解”这本书在这方面做得相当出色。在阅读的过程中,我能感受到作者在文字间流露出的对数学的热爱,以及将复杂概念清晰呈现的决心。书中对某些算法的引入,并非直接给出结论,而是通过一些生动的比喻或者历史故事来引导,让读者在理解其背景和动机的同时,也对算法本身产生了浓厚的兴趣。例如,在讲解欧几里得算法时,作者并没有直接给出公式,而是通过求解最大公约数的实际问题引入,让读者体会到算法的实用性。对于一些复杂的证明,作者也尽量采用图形化或者分步讲解的方式,让抽象的数学概念变得更加直观。特别是关于大数分解的部分,作者没有仅仅停留在算法的层面,而是深入探讨了这些算法与现代密码学之间密不可分的联系,揭示了为何大数分解的困难性能够支撑起如此重要的信息安全体系。这种将理论与实际应用相结合的写作方式,极大地提升了本书的阅读体验,让我觉得在学习知识的同时,也在拓展我的视野。

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一直以来,我都对数论中的素数概念及其在密码学中的应用着迷不已。当我看到“素数判定与大数分解”这本书时,便毫不犹豫地将其收入囊中。这本书的价值,远超我的预期。它不仅是一本教科书,更像是一次深入的探索之旅。书中对素数判定算法的讲解,从基础的试除法开始,逐步引入了米勒-拉宾素性检验等概率性算法,并详细阐述了其背后的概率论原理。我特别喜欢作者在讲解这些算法时,所采用的严谨的数学推导过程,每一处细节都经过仔细斟酌,让我能够完全理解算法的每一步逻辑。而对于大数分解,这本书更是详尽入微。它不仅介绍了各种经典的分离算法,如 Pollard's rho 算法、二次筛法,甚至还触及了更高级的数域筛选法,并对其数学原理进行了深入的剖析。我尤其欣赏作者对于不同算法优劣势的对比分析,这让我能够清晰地认识到,在面对不同规模的数字时,应该选择哪种算法才能达到最优的效率。书中穿插的案例分析,更是将理论知识与实际应用相结合,让我对这些算法的实际运行有了更深刻的认识。

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这本书的语言风格非常独特,既有严谨的数学表述,又不失人文关怀。作者在讲解复杂的数论概念时,并没有使用生硬的术语,而是用通俗易懂的语言进行解释,并辅以大量的图示和表格,让读者能够轻松理解。我特别喜欢书中对于一些历史典故的引用,这让我了解到素数研究和因数分解技术的发展历程,也更深刻地体会到这些数学概念的魅力。例如,在介绍费马小定理时,作者就详细讲述了费马与笛卡尔的通信故事,让我在学习知识的同时,也感受到了数学家的智慧和探索精神。对于素数判定和因数分解的算法讲解,作者更是做到了极致。他不仅详细阐述了算法的原理,还对算法的复杂度进行了深入的分析,并给出了大量的伪代码示例。我尝试着将其中一些算法用 C++ 语言实现,结果非常成功,这让我对算法的理解更加透彻。书中对于大数分解的探讨,更是让我对现代密码学有了更深刻的认识,让我理解了 RSA 加密算法的安全性是如何建立在因数分解的困难性之上的。

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我是一位对数学理论和算法实现都非常感兴趣的读者,这本书的出现,简直就像是为我量身打造的。“素数判定与大数分解”不仅在理论深度上达到了极高的水准,更重要的是,它将这些抽象的数学概念与实际的计算过程紧密地联系了起来。书中提供了大量的伪代码示例,以及对这些代码的详细解释,让我能够清晰地理解每一步算法是如何在计算机中实现的。我尝试着将其中一些简单的算法用 Python 语言复现,结果非常成功,这给了我极大的成就感。此外,作者在书中还引用了许多经典的数学定理和引理,并对其进行了简要的证明或解释,这对于我巩固数论基础非常有帮助。我特别欣赏书中对于概率性素数判定算法(如米勒-拉宾)的讲解,作者清晰地解释了其概率性的本质,以及如何通过多次迭代来降低误判率,这在实际应用中具有重要的指导意义。而对于大数分解,书中对不同算法的分析,例如二次筛法和数域筛选法,让我对当前大数分解技术的瓶颈有了更深刻的认识,也对密码学的安全性有了更全面的理解。

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都是些旧方法,但都总结得很精辟!数学差,伤不起……一边看,一边恶补中!

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