光滑数

✍ dations ◷ 2025-11-17 06:51:27 #解析数论,整数数列

光滑数(smooth number),或译脆数:ix,是一个可以约数分解为小素数乘积的正整数。光滑数一词是是伦纳德·阿德曼所提出。光滑数在以约数分解为基础的密码学中扮演重要角色。

若一正整数的素因数均不大于B,此整数即为B-光滑数。例如1620的约数分解为22 × 34 × 5,素因数均不大于5,因此1620是5-光滑数。

10和12的约数分解分别为2 × 5和22 × 3,二者素因数也都不大于5,因此二者均是是5-光滑数,虽然其素因数未包括不大于5的所有素数,但仍然可以是5-光滑数。

5-光滑数常称为正规数或汉明数(Hamming numbers)。7-光滑数有时会称为“谦虚数”或“高合成数”,不过后者会和以约数个数来定义的高合成数混淆。

B-光滑数的B不一定要是素数,例如上述举例的10和12不但是5-光滑数,也是6-光滑数(素因数都不大于6)。一般而言会选择B为素数的B-光滑数,但B也可以是合数。一正整数为B-光滑数当且仅当正整数为p-光滑数,且p是小于等于B的最大素数。

有些快速傅里叶变换算法中会用到光滑数,例如库利-图基快速傅里叶变换算法会将问题一直分解为较小的问题,其大小为原问题大小的约数,若原问题大小是原问题大小,原问题可以分解为许多很小的问题,此情形有有快速的算法,若大小是较大的素数,就要应用像是Chirp-Z 转换之类效率较差的算法。

5-光滑数〈或称为正规数〉在巴比伦数学中有重要的角色,在音乐理论中也很重要。有一个函数编程语言的问题就是要产生正规数。

密码学中也有应用光滑数。虽然大部分的密码学都会用到密码分析(已知最快的约数分解算法),但VSH(英语:Very smooth hash)杂凑函数利用光滑数来取得可证安全加密散列函数(英语:Provably secure cryptographic hash function)。

Ψ ( x , y ) {\displaystyle \scriptstyle \Psi (x,y)} 的-光滑数的个数(de Bruijn函数)。

若为定值且数值很小,可以用下式估计 Ψ ( x , B ) {\displaystyle \scriptstyle \Psi (x,B)} = log  / log :因此, = ,则:

其中 ρ ( u ) {\displaystyle \scriptstyle \rho (u)} 的素数幂次 p i n i {\displaystyle \scriptstyle p_{i}^{n_{i}}} 为-幂次光滑数:

例如,243251为5-光滑数,但不是5-幂次光滑数。因为其最大的素数幂次为24,该数为16-幂次光滑数,也是17-幂次光滑数,18-幂次光滑数……。

数论中有用到-光滑数及-幂次光滑数。例如波拉德p-1算法(英语:Pollard's p − 1 algorithm),这类算法一般会应用在光滑数中,但不会特别标示光滑数的是多少。此时的需是一个较小的整数,若增加,算法的效率就会迅速的变差。例如计算离散对数的Pohlig–Hellman算法(英语:Pohlig–Hellman algorithm)的时间复杂度是O(1/2)。

整数数列线上大全(OEIS)中有包括以下B较小的B-光滑数:

相关

  • 性成熟障碍性成熟障碍(英语:Sexual maturation disorder)是一种焦虑症或抑郁症,与一个人的性别认同或性取向的不确定性有关。世界卫生组织在“与性发育和性取向相关的心理和行为障碍(英语:Ps
  • 磷酸二酯键磷酸二酯键(英语:phosphodiester bond)也称为“3′,5′-磷酸二酯键”或“磷酸双酯键”,是核酸分子中的磷酸基团的磷原子与另外两个五碳糖分子的碳原子之间形成的共价键。这种形
  • 鳞尾松鼠科鳞尾松鼠科(学名:Anomaluridae)是啮齿目的一科,分布于非洲中部和西部的森林地区,均为树栖性。尾部有鳞片。可分为2个亚科:鳞尾松鼠亚科(Anomalurinae)和鳞尾鼯鼠亚科(Zekerellinae),前
  • 隐球菌属线黑粉菌属 隐球菌属(学名:,字面的意思是“隐藏的球体”)是担子菌门下的一个属,其下物种为单细胞的酵母菌型。隐球菌属物种的菌丝形态常用线黑粉菌属()称呼,而“隐球菌属”()多用来称
  • 应急计划应急计划或应变计划,俗称B计划,是指政府或企业为应对可能发生的突发事件而事先制订的计划或方案。当原定的计划出现问题时,应急计划便大派用场。
  • 第四纪灭绝事件第四纪灭绝事件,或称冰河时期灭绝事件,是于第四纪发生的大量巨型动物群的灭绝事件,大部分都是在过渡到全新世之间发生的。有些学者会将此次生物集群灭绝看为全新世灭绝事件之一
  • 阿尔弗雷·德·维尼阿尔弗雷·德·维尼(法语:Alfred de Vigny,原名 Alfred Victor, Comte de Vigny,1797年3月27日-1863年9月17日)是一位法国诗人,也是法国浪漫主义的早期先锋。他也创作了一些小说、
  • 张伟 (1933年)张伟(1933年7月12日-)中国国民党籍花莲县政治人物,曾任立法委员,现任花莲县政府县政顾问。
  • 鲨卷风5《鲨卷风5》(英语:,前称作)是一部2017年美国灾难电视电影,由安东尼·费兰提(英语:Anthony C. Ferrante)执导。本片为2016年电视电影《鲨卷风4:鲨力觉醒》的续集与“鲨卷风系列电影”
  • Q余弦函数q余弦函数是余弦函数的q模拟 c o s q ( x ) =