Главная » Просмотр файлов » Arndt - Algorithms for Programmers

Arndt - Algorithms for Programmers (523138), страница 44

Файл №523138 Arndt - Algorithms for Programmers (Arndt - Algorithms for Programmers) 44 страницаArndt - Algorithms for Programmers (523138) страница 442013-09-15СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 44)

Choosing those PPs where the highest nonzero coefficient is aslow as possible one gets the list in [FXT: file data/lowbit-primpoly.txt].2,1,03,1,04,1,05,2,06,1,01 Thereby the one-liner x=127;for(z=1,x-1,if(polisirreducible(Mod(1,2)+t^z+t^x),print1(" ",z))) finds all primitive trinomials for certain exponents of Mersenne primes in no time:89: 38 51127: 1 7 15 30 63 64 97 112 120126521: 32 48 158 168 353 363 473 489607: 105 147 273 334 460 502.CHAPTER 12. SHIFT REGISTER SEQUENCES2587,1,08,4,3,2,09,4,010,3,011,2,012,6,4,1,0[-snip-]31,3,032,7,5,3,2,1,033,6,4,1,034,7,6,5,2,1,0[-snip-]397,8,7,6,5,1,0398,10,8,6,4,1,0399,9,6,4,2,1,0400,5,3,2,0The corresponding data actually used for the computations can be found in [FXT: fileauxbit/lowbitprimpoly.h]:extern const ulong lowbit_primpoly[]={// hex_val, // ==dec_val (deg) [weight]0x1,// 1 (0) [1]0x3,// 3 (1) [2]0x7UL,// ==7 (2) [3]0xbUL,// ==11 (3) [3]0x13UL,// ==19 (4) [3]0x25UL,// ==37 (5) [3]0x43UL,// ==67 (6) [3]0x83UL,// ==131 (7) [3]0x11dUL,// ==285 (8) [5]0x211UL,// ==529 (9) [3]0x409UL,// ==1033 (10) [3]0x805UL,// ==2053 (11) [3]0x1053UL,// ==4179 (12) [5][-snip-]0x80000009UL,// ==2147483657 (31) [3]0x1000000afUL,// ==4294967471 (32) [7]0x200000053UL,// ==8589934675 (33) [5]0x4000000e7UL,// ==17179869415 (34) [7][-snip-]In fact the highest k 6= n so that ck 6= 0 grows slowly with n.

For n ≤ 400 the entries where the secondcoefficient is bigger than in all prior lines are:2,1,05,2,08,4,3,2,012,6,4,1,032,7,5,3,2,1,046,8,5,3,2,1,0104,9,8,6,5,4,3,2,0108,10,9,7,6,5,4,3,2,1,0360,12,9,8,6,4,3,1,0Thereby one can store the list in compact format even if it extends to high degrees.Note that the ‘reflected’ form of a PP is again a PP: if n, a, b, c, 0 is primitive, then n − a, n − b, n − c, 0is also primitive.A list of all PPs for degree n = 256 with the second-highest order ≤ 15 is given in [FXT: filedata/lowbit256-primpoly.txt]256,10,5,2,0256,10,8,5,4,1,0256,10,9,8,7,4,2,1,0256,11,8,4,3,2,0256,11,8,6,4,3,0256,11,10,9,4,2,0256,11,10,9,7,4,0256,12,7,5,4,2,0256,12,8,7,6,3,0[-snip-]CHAPTER 12. SHIFT REGISTER SEQUENCES259256,15,14,13,12,10,9,8,7,6,5,4,3,2,0256,15,14,13,12,11,9,6,0256,15,14,13,12,11,9,8,6,4,3,2,0256,15,14,13,12,11,10,7,5,4,3,2,0256,15,14,13,12,11,10,8,6,3,2,1,0[-end- (a few PP with second degree 16 follow)]256,16,3,1,0256,16,11,9,7,2,0Similar tables for degrees 127, 128 and 521 can be found under the obvious names.The total number of PPs of degree n is Pn = φ(2n − 1)/n:n12345678910Pn11226618164860n11121314151617181920Pn17614463075618002048771077762759424000n21222324252627282930Pn8467212003235696027648012960001719900420249647416321840780817820000nIf n is the exponent of a Mersenne prime we have Pn = 2 n−2 , this is almost the number of length-nnecklaces: Pn = Nn − 2.

For n a power of two the Pn = 2x where x = 2n−2 − n − 1, this is the numberof length-2n SRS.For degree n up to 8 the complete list of PPs is (see [FXT: file data/all-primpoly.txt] which extendsto degree 11):2,1,03,1,03,2,04,1,04,3,05,2,05,3,05,3,2,1,05,4,2,1,05,4,3,1,05,4,3,2,06,1,06,4,3,1,06,5,06,5,2,1,06,5,3,2,06,5,4,1,07,1,07,3,07,3,2,1,07,4,07,4,3,2,07,5,2,1,07,5,3,1,07,5,4,3,07,5,4,3,2,1,07,6,07,6,3,1,07,6,4,1,07,6,4,2,07,6,5,2,07,6,5,3,2,1,07,6,5,4,07,6,5,4,2,1,07,6,5,4,3,2,08,4,3,2,08,5,3,1,08,5,3,2,08,6,3,2,08,6,4,3,2,1,08,6,5,1,08,6,5,2,08,6,5,3,08,6,5,4,08,7,2,1,08,7,3,2,08,7,5,3,08,7,6,1,08,7,6,3,2,1,08,7,6,5,2,1,08,7,6,5,4,2,0A list a primitive trinomials is given in [FXT: file data/all-trinomial-primpoly.txt].

Primitive trinomials of the most simple form n, 1, 0 ∼ xn + x + 1 exist for n ≤ 400 andn ∈ 2, 3, 4, 6, 7, 15, 22, 60, 63, 127, 153. In fact these numbers are the sequence A073639 in [64], whereone finds in addition 471, 532, 865, 900, 1366 with the next candidate being 4495.PPs with exactly five nonzero coefficients are given in [FXT: file data/pentanomial-primpoly.txt]. Noprimitive pentanomial exists for n < 5 but for all higher degrees one seems to exist (to my knowledge thishas not been proven so far).

Entries of the form xn +x3 +x2 +x+1 are there for n ∈ 5, 7, 17, 25, 31, 41, 151For n ≤ 400 the entries where the second coefficient is bigger than in all prior lines are:5,3,2,1,06,4,3,1,012,6,4,1,032,7,6,2,034,8,4,3,048,9,7,4,072,10,9,3,0CHAPTER 12. SHIFT REGISTER SEQUENCES26088,11,9,8,0108,12,11,5,0141,13,6,1,0168,16,9,6,0322,17,2,1,0360,26,25,1,0PkA list of PPs of the special form xn + j=0 xj is given in [FXT: file data/lowblock-primpoly.txt].There an entry like n, k = 16,5 should be read as 16,5,4,3,2,1,0 = x16 + x5 + x4 + x3 + x2 + x + 1.For n ≤ 400 the entries where the second coefficient is bigger than in all prior lines are:2,15,310,713,1133,1934,2536,2955,3968,5376,5981,6185,83116,111164,147228,223311,285365,36312.2.2Irreducible polynomials of certain forms *This section consists of some tables of irreducible polynomials of special forms.Low-block and full polynomialsThe Plist [FXT: file data/all-lowblock-irredpoly.txt] contains all irreducible polynomials of the formqxs + k=0 xq where q < s and s ≤ 400.

Note that the reversed polynomials are also irreducible. A subsetPd−1of the list are those polynomials where all coefficients are one: The ‘full’ polynomial p = k=0 xk =1 + x + x2 + . . . + xd−1 can be irreducible only if d (= s + 1) is prime. The first examples of suchpolynomials that are irreducible ared:2:3:5:11:(irred. poly.)x + 1x^2 + x + 1x^4 + x^3 + x^2 + x + 1x^10 + x^9 + x^8 + x^7 + x^6 + x^5 + x^4 + x^3 + x^2 + x + 1In a way these are the ‘Mersenne primes’ among the polynomials over GF (2).

Note that, with theexception of x2 + x + 1, none of them is primitive. The list of those primes up to d = 2000 is:2, 3, 5, 11, 13, 19, 29, 37, 53, 59, 61, 67, 83, 101, 107, 131, 139,149, 163, 173, 179, 181, 197, 211, 227, 269, 293, 317, 347, 349, 373,379, 389, 419, 421, 443, 461, 467, 491, 509, 523, 541, 547, 557, 563,587, 613, 619, 653, 659, 661, 677, 701, 709, 757, 773, 787, 797, 821,827, 829, 853, 859, 877, 883, 907, 941, 947, 1019, 1061, 1091, 1109,1117, 1123, 1171, 1187, 1213, 1229, 1237, 1259, 1277, 1283, 1291,1301, 1307, 1373, 1381, 1427, 1451, 1453, 1483, 1493, 1499, 1523,1531, 1549, 1571, 1619, 1621, 1637, 1667, 1669, 1693, 1733, 1741,1747, 1787, 1861, 1867, 1877, 1901, 1907, 1931, 1949, 1973, 1979,1987, 1997it can be generated with the pari/gp one-liner:forprime(d=2,N,s=sum(x=0,d-1,t^x);if(polisirreducible(Mod(1,2)*s),print1(", ",d)))where N is the search limit.CHAPTER 12. SHIFT REGISTER SEQUENCES261Alternating polynomialsThe ‘alternating’ polynomial 1 +is odd:d:1:3:5:Pdk=0x2 k+1 = 1 + x + x3 + x5 .

. . + x2d+1 can be irreducible only if d(irred. poly.)x^3 + x + 1x^7 + x^5 + x^3 + x + 1x^11 + x^9 + x^7 + x^5 + x^3 + x + 1The list up to d = 5001, 3, 5, 7, 9, 13, 23, 27, 31, 37, 63, 69, 117, 119, 173, 219, 223,247, 307, 363, 383, 495can be obtained viafor(d=1,N,p=(1+sum(t=0,d,x^(2*t+1)));if(polisirreducible(Mod(1,2)*p),print1(d,", ")))Special trinomials I:1 + xd + xk dThe polynomial p = 1 + xd + x2d is irreducible whenever d is a power of three:1:3:9:27:81:243:...x^2 + x + 1x^6 + x^3 + 1x^18 + x^9 + 1x^54 + x^27 + 1x^162 + x^81 + 1x^486 + x^243 + 1Similarly, p = 1 + xd + x3d is irreducible whenever d is a power of seven:1:7:49:343:x^3 + x + 1x^21 + x^7 + 1x^147 + x^49 + 1x^1029 + x^343 + 1The test for the irreducibility of p = 1 + xd + x4d can be done viafor(d=1,N,(p=(1+x^d+x^(4*d))); if(polisirreducible(Mod(1,2)*p),print(d,":gets1:3:5:9:15:25:27:45:75:81:125:135:225:243:375:405:...x^4 + x + 1x^12 + x^3 + 1x^20 + x^5 + 1x^36 + x^9 + 1x^60 + x^15 + 1x^100 + x^25 + 1x^108 + x^27 + 1x^180 + x^45 + 1x^300 + x^75 + 1x^324 + x^81 + 1x^500 + x^125 + 1x^540 + x^135 + 1x^900 + x^225 + 1x^972 + x^243 + 1x^1500 + x^375 + 1x^1620 + x^405 + 1The list of reversed polynomials1:3:5:9:15:25:27:45:75:81:125:135:225:243:...x^4 + x^3 + 1x^12 + x^9 + 1x^20 + x^15 + 1x^36 + x^27 + 1x^60 + x^45 + 1x^100 + x^75 + 1x^108 + x^81 + 1x^180 + x^135 + 1x^300 + x^225 + 1x^324 + x^243 + 1x^500 + x^375 + 1x^540 + x^405 + 1x^900 + x^675 + 1x^972 + x^729 + 1",p)))OneCHAPTER 12.

SHIFT REGISTER SEQUENCESMight help to see that d always factors as d = 3i 5j ,enhanced) using262i, j ∈ N, that is the list can be reproduced (andfordiv((3*5)^7,i,s=(i);print1(" ",4*s))4, 12, 20, 36, 60, 100, 108, 180, 300, 324, 500, 540, 900, 972,1500, 1620, 2500, 2700, 2916, 4500, 4860, 7500, 8100, 8748, 12500,13500, 14580, 22500, 24300, 37500, 40500, 43740, 62500, 67500,72900, 112500, 121500, 187500, 202500, 218700, 312500, 337500,364500, 562500, 607500, 937500, 1012500, 1093500, 1687500, 1822500,2812500, 3037500, 5062500, 5467500, 8437500, 9112500, 15187500,25312500, 27337500, 45562500, 75937500, 136687500, 227812500,683437500, ...Similar regularities can be observed for related forms, likefor(d=1,N,(p=(1+x^(5*d)+x^(6*d)));if(polisirreducible(Mod(1,2)*p),print(d,":1:3:7:9:21:27:49:63:81:147:189:",p)))x^6 + x^5 + 1x^18 + x^15 + 1x^42 + x^35 + 1x^54 + x^45 + 1x^126 + x^105 + 1x^162 + x^135 + 1x^294 + x^245 + 1x^378 + x^315 + 1x^486 + x^405 + 1x^882 + x^735 + 1x^1134 + x^945 + 1Special trinomials II:1 + xd−k + xdIrreducible polynomials of the form p = 1 + xd−1 + xd .

The first few are2:3:4:6:7:...x^2x^3x^4x^6x^7+++++x +x^2x^3x^5x^6++++11111The list for d ≤ 1000:1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 15, 22, 28, 30, 46, 60, 63,127, 153, 172, 303, 471, 532, 865, 900, ...The equivalent list for p = 1 + xd−2 + xd and d ≤ 1000:3, 5, 11, 21, 29, 35, 93, 123, 333, 845, ...And for p = 1 + xd−3 + xd and d ≤ 1000:4, 5, 6, 7, 10, 12, 17, 18, 20, 25, 28, 31, 41, 52, 66,130, 151, 180, 196, 503, 650, 761, 986, ...p = 1 + xd−4 + xd is irreducible for only few d ≤ 1000:7, 9, 15, 39, 57, 81, 105, ...p = 1 + xd−5 + xd and d ≤ 1000:6, 9, 12, 14, 17, 20, 23, 44, 47, 63, 84,129, 236, 278, 279, 297, 300, 647, 726, 737,12.3Computations with binary polynomialsFunctions that operate on binary polynomials (see section 12.2) can be found in [FXT: fileauxbit/bitpolmodmult.h].

To represent a polynomial over Z/2Z as binary word one simply has toset a bit where the coefficient is one. We stick to the convention that the constant term goes to the lowestbit.CHAPTER 12. SHIFT REGISTER SEQUENCES12.3.1263Basic operationsThe following routines can be found in [FXT: file auxbit/bitpol.h].Multiplication of two polynomials is identical to the usual (binary algorithm for) multiplication, exceptthat no carry occurs:inline ulong bitpol_mult(ulong a, ulong b)// Return A * B// b=2 corresponds to multiplication with ’x’// Note that the result silently overflows// if deg(A)+deg(B) > BITS_PER_LONG{ulong t = 0;while ( b ){if ( b & 1 ) t ^= a;b >>= 1;a <<= 1;}return t;}With a multiplication function at hand, it is straight forward to implement the algorithm for binaryexponentiation: (Note that overflow will occur even for moderate exponents)inline ulong bitpol_power(ulong a, ulong x)// Return A ** x{if ( 0==x ) return 1;ulong s = a;while ( 0==(x&1) ){s = bitpol_square(s);x >>= 1;}a = s;while ( 0!=(x>>=1) ){s = bitpol_square(s);if ( x & 1 ) a = bitpol_mult(a, s);}return a;}The remainder with polynomial division can be implemented asinline ulong bitpol_rem(ulong a, ulong b)// Return R = A % B = A - (A/B)*B{while ( b <= a ){ulong t = b;while ( (a^t) > t ) t <<= 1;// =^= while ( highest_bit(a) > highest_bit(t) )a ^= t;}}Polynomial divisioninline ulong bitpol_div(ulong a, ulong b)// Return R = A / B{if ( b <= a ){ulong t = b;ulong qb = 1;while ( (a^t) > t ) { t <<= 1; qb <<= 1; }ulong h = highest_bit(t);ulong q = 0;dot <<= 1;CHAPTER 12.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,52 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6314
Авторов
на СтудИзбе
312
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее