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問題 No.8030 ミラー・ラビン素数判定法のテスト
ユーザー nonamae
提出日時 2022-07-25 11:08:58
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 119 ms / 9,973 ms
コード長 2,912 bytes
コンパイル時間 1,833 ms
コンパイル使用メモリ 197,188 KB
最終ジャッジ日時 2025-01-30 13:58:08
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main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:103:26: warning: format ‘%llu’ expects argument of type ‘long long unsigned int*’, but argument 2 has type ‘u64*’ {aka ‘long unsigned int*’} [-Wformat=]
  103 |         u64 x; scanf("%llu", &x);
      |                       ~~~^   ~~
      |                          |   |
      |                          |   u64* {aka long unsigned int*}
      |                          long long unsigned int*
      |                       %lu
main.cpp:104:20: warning: format ‘%llu’ expects argument of type ‘long long unsigned int’, but argument 2 has type ‘u64’ {aka ‘long unsigned int’} [-Wformat=]
  104 |         printf("%llu %d\n", x, baillie_psw(x));
      |                 ~~~^        ~
      |                    |        |
      |                    |        u64 {aka long unsigned int}
      |                    long long unsigned int
      |                 %lu
main.cpp:101:17: warning: ignoring return value of ‘int scanf(const char*, ...)’ declared with attribute ‘warn_unused_result’ [-Wunused-result]
  101 |     int T; scanf("%d", &T);
      |            ~~~~~^~~~~~~~~~
main.cpp:103:21: warning: ignoring return value of ‘int scanf(const char*, ...)’ declared with attribute ‘warn_unused_result’ [-Wunused-result]
  103 |         u64 x; scanf("%llu", &x);
      |                ~~~~~^~~~~~~~~~~~

ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>

using i32 = std::int32_t;
using i64 = std::int64_t;
using i128 = __int128_t;
using u32 = std::uint32_t;
using u64 = std::uint64_t;
using u128 = __uint128_t;


int jacobi(i64 a, u64 n) {
    u64 t;
    int j = 1;
    while (a) {
        if (a < 0) {
            a = -a;
            if ((n & 3) == 3) j = -j;
        }
        int s = __builtin_ctzll(a);
        a >>= s;
        if (((n & 7) == 3 || (n & 7) == 5) && (s & 1)) j = -j;
        if ((a & n & 3) == 3) j = -j;
        t = a, a = n, n = t;
        a %= n;
        if (((u64)a) > (n / 2)) a -= n;
    }
    return n == 1 ? j : 0;
}

int baillie_psw(u64 n) {
    {
        if (n == 2 || n == 3 || n == 5 || n == 7) return 1;
        if (n % 2 == 0 || n % 3 == 0 || n % 5 == 0 || n % 7 == 0) return 0;
        if (n < 121) return n > 1 ? 1 : 0;
    }
    {
        u64 d = (n - 1) << __builtin_clzll(n - 1);
        u64 t = 2;
        for (d <<= 1; d; d <<= 1) {
            t = u64((u128(t) * t) % n);
            if (d >> 63) {
                t <<= 1;
                if (t >= n) t -= n;
            }
        }
        if (t != 1) {
            u64 x = (n - 1) & -(n - 1);
            u64 rev = n - 1;
            for (x >>= 1; t != rev; x >>= 1) {
                if (x == 0) return 0;
                t = u64((u128(t) * t) % n);
            }
        }
    }
    {
        i64 D = 5;
        for (int i = 0; jacobi(D, n) != -1 && i < 64; ++i) {
            if (i == 32) {
                u32 k = round(sqrtl(n));
                if (k * k == n) return 0;
            }
            if (i & 1) D -= 2;
            else       D += 2;
            D = -D;
        }
        u64 Q = (D < 0) ? ((1 - D) / 4) % n : n - ((D - 1) / 4) % n;
        u64 k = (n + 1) << __builtin_clzll(n + 1);
        u64 u = 1;
        u64 v = 1;
        u64 Qn = Q;
        D %= (i64)n;
        D = (D < 0) ? n + D : D;
        for (k <<= 1; k; k <<= 1) {
            u = u64((u128(u) * v) % n);
            v = (n + u64((u128(v) * v) % n) - ((Qn * 2ull) % n)) % n;
            Qn = u64((u128(Qn) * Qn) % n);
            if (k >> 63) {
                u64 uu = u64((u128(u) + v) % n);
                if (uu & 1) uu += n;
                uu >>= 1;
                v = u64(((u128(D) * u) % n + v) % n);
                if (v & 1) v += n;
                v >>= 1;
                u = uu;
                Qn = u64((u128(Qn) * Q) % n);
            }
        }
        if (u == 0 || v == 0) return 1;
        u64 x = (n + 1) & ~n;
        for (x >>= 1; x; x >>= 1) {
            u = u64((u128(u) * v) % n);
            v = (n + u64((u128(v) * v) % n) - u64((u128(Qn) * 2) % n)) % n;
            if (v == 0) return 1;
            Qn = u64((u128(Qn) * Qn) % n);
        }
    }
    return 0;
}

int main() {
    int T; scanf("%d", &T);
    while (T--) {
        u64 x; scanf("%llu", &x);
        printf("%llu %d\n", x, baillie_psw(x));
    }
    return 0;
}
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