poj1811

使用到了两个模板,大数分解和大数判素

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<assert.h>
#include<vector>
#include<list>
#include<map>
#include<set>
#include<sstream>
#include<stack>
#include<queue>
#include<string>
#include<bitset>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define me(s)  memset(s,0,sizeof(s))
#define _for(i,a,b) for(int i=(a);i<(b);++i)
#define _rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);++i)
#define mp make_pair
//#define pb push_back
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define F first
#define S second
#define pf printf
#define sf scanf
#define Di(x) int x;scanf("%d",&x)
#define in(x) inp(x)
#define in2(x,y) inp(x),inp(y)
#define in3(x,y,z) inp(x),inp(y),inp(z)
#define ins(x) scanf("%s",x)
#define ind(x) scanf("%lf",&x)
#define IO ios_base::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
#define READ freopen("C:/Users/ASUS/Desktop/in.txt","r",stdin)
#define WRITE freopen("C:/Users/ASUS/Desktop/out.txt","w",stdout)
template<class T> void inp(T &x) {//读入优化
    char c = getchar(); x = 0;
    for (; (c < 48 || c>57); c = getchar());
    for (; c > 47 && c < 58; c = getchar()) { x = (x << 1) + (x << 3) + c - 48; }
}
typedef pair <int, int> pii;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const int mod = 1e9 + 7;
const double pi = acos(-1.0);
const double eps = 1e-15;

//****************************************************************
// Miller_Rabin 算法进行素数测试
//速度快,而且可以判断 <2^63的数
//****************************************************************
const int S=20;//随机算法判定次数,S越大,判错概率越小


//计算 (a*b)%c.   a,b都是long long的数,直接相乘可能溢出的
//  a,b,c <2^63
long long mult_mod(long long a,long long b,long long c)
{
    a%=c;
    b%=c;
    long long ret=0;
    while(b)
    {
        if(b&1){ret+=a;ret%=c;}
        a<<=1;
        if(a>=c)a%=c;
        b>>=1;
    }
    return ret;
}
//计算  x^n %c
long long pow_mod(long long x,long long n,long long mod)//x^n%c
{
    if(n==1)return x%mod;
    x%=mod;
    long long tmp=x;
    long long ret=1;
    while(n)
    {
        if(n&1) ret=mult_mod(ret,tmp,mod);
        tmp=mult_mod(tmp,tmp,mod);
        n>>=1;
    }
    return ret;
}

//以a为基,n-1=x*2^t      a^(n-1)=1(mod n)  验证n是不是合数
//一定是合数返回true,不一定返回false
bool check(long long a,long long n,long long x,long long t)
{
    long long ret=pow_mod(a,x,n);
    long long last=ret;
    for(int i=1;i<=t;i++)
    {
        ret=mult_mod(ret,ret,n);
        if(ret==1&&last!=1&&last!=n-1) return true;//合数
        last=ret;
    }
    if(ret!=1) return true;
    return false;
}

// Miller_Rabin()算法素数判定
//是素数返回true.(可能是伪素数,但概率极小)
//合数返回false;

bool Miller_Rabin(long long n)
{
    if(n<2)return false;
    if(n==2)return true;
    if((n&1)==0) return false;//偶数
    long long x=n-1;
    long long t=0;
    while((x&1)==0){x>>=1;t++;}
    for(int i=0;i<S;i++)
    {
        long long a=rand()%(n-1)+1;//rand()需要stdlib.h头文件
        if(check(a,n,x,t))
            return false;//合数
    }
    return true;
}
//************************************************
//pollard_rho 算法进行质因数分解
//************************************************
long long factor[100];//质因数分解结果(刚返回时是无序的)
int tol;//质因数的个数。数组小标从0开始

long long gcd(long long a,long long b)
{
    if(a==0)return 1;
    if(a<0) return gcd(-a,b);
    while(b)
    {
        long long t=a%b;
        a=b;
        b=t;
    }
    return a;
}

long long Pollard_rho(long long x,long long c)
{
    long long i=1,k=2;
    long long x0=rand()%x;
    long long y=x0;
    while(1)
    {
        i++;
        x0=(mult_mod(x0,x0,x)+c)%x;
        long long d=gcd(y-x0,x);
        if(d!=1&&d!=x) return d;
        if(y==x0) return x;
        if(i==k){y=x0;k+=k;}
    }
}
//对n进行素因子分解
void findfac(long long n)
{
    if(Miller_Rabin(n))//素数
    {
        factor[tol++]=n;
        return;
    }
    long long p=n;
    while(p>=n)p=Pollard_rho(p,rand()%(n-1)+1);
    findfac(p);
    findfac(n/p);
}

int main(){
    Di(T);
    while(T--){
        ll n;
        in(n);
        if(Miller_Rabin(n)){
            pf("Prime\n");
        }else {
            tol=0;
            findfac(n);
             ll ans=factor[0];
            _for(i,1,tol) ans=min(ans,factor[i]);
            pf("%lld\n",ans);
        }
    }
}

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