Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  integer.gd   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
##  This file is part of GAP, a system for computational discrete algebra.
##  This file's authors include Stefan Kohl, Werner Nickel, Alice Niemeyer, Martin Schönert, Alex Wegner.
##
##  Copyright of GAP belongs to its developers, whose names are too numerous
##  to list here. Please refer to the COPYRIGHT file for details.
##
##  SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
##
##  This file declares the operations for integers.
##


#############################################################################
##
#C  IsIntegers( <obj> )
#C  IsPositiveIntegers( <obj> )
#C  IsNonnegativeIntegers( <obj> )
##
##  <#GAPDoc Label="IsIntegers">
##  <ManSection>
##  <Filt Name="IsIntegers" Arg='obj' Type='Category'/>
##  <Filt Name="IsPositiveIntegers" Arg='obj' Type='Category'/>
##  <Filt Name="IsNonnegativeIntegers" Arg='obj' Type='Category'/>
##
##  <Description>
##  are the defining categories for the domains
##  <Ref Var="Integers" Label="global variable"/>,
##  <Ref Var="PositiveIntegers"/>, and <Ref Var="NonnegativeIntegers"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> IsIntegers( Integers );  IsIntegers( Rationals );  IsIntegers( 7 );
##  true
##  false
##  false
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareCategory( "IsIntegers", IsEuclideanRing and IsFLMLOR );

DeclareCategory( "IsPositiveIntegers", IsSemiringWithOne );

DeclareCategory( "IsNonnegativeIntegers", IsSemiringWithOneAndZero );


#############################################################################
##
#V  Integers  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  ring of the integers
#V  PositiveIntegers  . . . . . . . . . . . . . semiring of positive integers
#V  NonnegativeIntegers . . . . . . . . . .  semiring of nonnegative integers
##
##  <#GAPDoc Label="IntegersGlobalVars">
##  <ManSection>
##  <Var Name="Integers" Label="global variable"/>
##  <Var Name="PositiveIntegers"/>
##  <Var Name="NonnegativeIntegers"/>
##
##  <Description>
##  These global variables represent the ring of integers and the semirings
##  of positive and nonnegative integers, respectively.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> Size( Integers ); 2 in Integers;
##  infinity
##  true
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  <Ref Var="Integers" Label="global variable"/> is a subset of
##  <Ref Var="Rationals"/>, which is a subset of <Ref Var="Cyclotomics"/>.
##  See Chapter <Ref Chap="Cyclotomic Numbers"/>
##  for arithmetic operations and comparison of integers.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalName( "Integers" );

DeclareGlobalName( "PositiveIntegers" );

DeclareGlobalName( "NonnegativeIntegers" );


#############################################################################
##
#V  Primes  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  list of small primes
##
##  <#GAPDoc Label="Primes">
##  <ManSection>
##  <Var Name="Primes"/>
##
##  <Description>
##  <Ref Var="Primes"/> is a strictly sorted list of the 168 primes less than
##  1000.
##  <P/>
##  This is used in <Ref Func="IsPrimeInt"/> and <Ref Func="FactorsInt"/>
##  to cast out small primes quickly.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> Primes[1];
##  2
##  gap> Primes[100];
##  541
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalName( "Primes" );


#############################################################################
##
#V  Primes2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . additional prime list
#V  ProbablePrimes2 . . . . . . . . . . .  additional list of probable primes
#V  InfoPrimeInt  . . . . . info class for usage of probable primes as primes
##
##  <ManSection>
##  <Var Name="Primes2"/>
##  <Var Name="ProbablePrimes2"/>
##  <InfoClass Name="InfoPrimeInt"/>
##
##  <Description>
##  <Ref Var="Primes2"/> contains those primes found by
##  <Ref Func="IsPrimeInt"/> that are not in <Ref Var="Primes"/>.
##  <Ref Var="Primes2"/> is kept sorted, but may contain holes.
##  <P/>
##  Similarly, <Ref Var="ProbablePrimes2"/> is used to store found
##  probable primes,
##  which are not strictly proven to be prime. When numbers from this list
##  are used (e.g., to factor numbers), a sensible warning should be printed
##  with <Ref InfoClass="InfoPrimeInt"/> in its standard level 1.
##  <P/>
##  <Ref Func="IsPrimeInt"/> and <Ref Func="FactorsInt"/> use this list
##  to cast out already found primes quickly.
##  If <Ref Func="IsPrimeInt"/> is called only for random integers
##  this list would be quite useless.
##  However, users do not behave randomly.
##  Instead, it is not uncommon to factor the same integer twice.
##  Likewise, once we have tested that <M>2^{31}-1</M> is prime, factoring
##  <M>2^{62}-1</M> is very cheap, because the former divides the latter.
##  <P/>
##  This list is initialized to contain at least all those prime factors of
##  the integers <M>2^n-1</M> with <M>n < 201</M>,
##  <M>3^n-1</M> with <M>n < 101</M>,
##  <M>5^n-1</M> with <M>n < 101</M>,
##  <M>7^n-1</M> with <M>n < 91</M>,
##  <M>11^n-1</M> with <M>n < 79</M>,
##  and <M>13^n-1</M> with <M>n < 37</M> that are larger than <M>10^7</M>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##
DeclareGlobalVariable( "Primes2", "sorted list of large primes" );
DeclareGlobalVariable( "ProbablePrimes2", "sorted list of probable primes" );
DeclareInfoClass( "InfoPrimeInt" );
SetInfoLevel( InfoPrimeInt, 1 );


#############################################################################
##
#F  AbsInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . .  absolute value of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="AbsInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="AbsInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Index>absolute value of an integer</Index>
##  <Ref Func="AbsInt"/> returns the absolute value of the integer <A>n</A>,
##  i.e., <A>n</A> if <A>n</A> is positive,
##  -<A>n</A> if <A>n</A> is negative and 0 if <A>n</A> is 0.
##  <P/>
##  <Ref Func="AbsInt"/> is a special case of the general operation
##  <Ref Oper="EuclideanDegree"/>.
##  <P/>
##  See also <Ref Attr="AbsoluteValue"/>.
##
##  <Example><![CDATA[
##  gap> AbsInt( 33 );
##  33
##  gap> AbsInt( -214378 );
##  214378
##  gap> AbsInt( 0 );
##  0
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "AbsInt" );


#############################################################################
##
#F  BestQuoInt( <n>, <m> )
##
##  <#GAPDoc Label="BestQuoInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="BestQuoInt" Arg='n, m'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="BestQuoInt"/> returns the best quotient <M>q</M>
##  of the integers <A>n</A> and <A>m</A>.
##  This is the quotient such that <M><A>n</A>-q*<A>m</A></M>
##  has minimal absolute value.
##  If there are two quotients whose remainders have the same absolute value,
##  then the quotient with the smaller absolute value is chosen.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> BestQuoInt( 5, 3 );  BestQuoInt( -5, 3 );
##  2
##  -2
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "BestQuoInt" );


#############################################################################
##
#F  ChineseRem( <moduli>, <residues> )  . . . . . . . . . . chinese remainder
##
##  <#GAPDoc Label="ChineseRem">
##  <ManSection>
##  <Func Name="ChineseRem" Arg='moduli, residues'/>
##
##  <Description>
##  <Index>Chinese remainder</Index>
##  <Ref Func="ChineseRem"/> returns the combination of the <A>residues</A>
##  modulo the <A>moduli</A>, i.e.,
##  the unique integer <C>c</C>  from <C>[0..Lcm(<A>moduli</A>)-1]</C>
##  such that
##  <C>c = <A>residues</A>[i]</C> modulo <C><A>moduli</A>[i]</C>
##  for all <C>i</C>, if it exists.
##  If no such combination exists <Ref Func="ChineseRem"/> signals an error.
##  <P/>
##  Such a combination does exist if and only if
##  <C><A>residues</A>[i] = <A>residues</A>[k] mod Gcd( <A>moduli</A>[i], <A>moduli</A>[k] )</C>
##  for every pair <C>i</C>, <C>k</C>.
##  Note that this implies that such a combination exists
##  if the moduli are pairwise relatively prime.
##  This is called the Chinese remainder theorem.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> ChineseRem( [ 2, 3, 5, 7 ], [ 1, 2, 3, 4 ] );
##  53
##  gap> ChineseRem( [ 6, 10, 14 ], [ 1, 3, 5 ] );
##  103
##  ]]></Example>
##  <Log><![CDATA[
##  gap> ChineseRem( [ 6, 10, 14 ], [ 1, 2, 3 ] );
##  Error, the residues must be equal modulo 2 called from
##  <function>( <arguments> ) called from read-eval-loop
##  Entering break read-eval-print loop ...
##  you can 'quit;' to quit to outer loop, or
##  you can 'return;' to continue
##  brk> gap>
##  ]]></Log>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "ChineseRem" );


#############################################################################
##
#F  CoefficientsQadic( <i>, <q> ) . . . . . .  <q>-adic representation of <i>
##
##  <#GAPDoc Label="CoefficientsQadic">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="CoefficientsQadic" Arg='i, q'/>
##
##  <Description>
##  returns the <A>q</A>-adic representation of the integer <A>i</A>
##  as a list <M>l</M> of coefficients satisfying the equality
##  <M><A>i</A> = \sum_{{j = 0}} <A>q</A>^j \cdot l[j+1]</M>
##  for an integer <M><A>q</A> > 1</M>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> l:=CoefficientsQadic(462,3);
##  [ 0, 1, 0, 2, 2, 1 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "CoefficientsQadic", [ IsInt, IsInt ] );


#############################################################################
##
#F  CoefficientsMultiadic( <ints>, <int> )
##
##  <#GAPDoc Label="CoefficientsMultiadic">
##  <ManSection>
##  <Func Name="CoefficientsMultiadic" Arg='ints, int'/>
##
##  <Description>
##  returns the multiadic expansion of the integer <A>int</A>
##  modulo the integers given in <A>ints</A> (in ascending order).
##  It returns a list of coefficients in the <E>reverse</E> order
##  to that in <A>ints</A>.
##  <!-- The syntax is quite weird and should be adapted according to
##  CoefficientsQadic. -->
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "CoefficientsMultiadic" );


#############################################################################
##
#F  DivisorsInt( <n> )  . . . . . . . . . . . . . . .  divisors of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="DivisorsInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="DivisorsInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="of an integer">divisors</Index>
##  <Ref Func="DivisorsInt"/> returns a list of all divisors of the integer
##  <A>n</A>.
##  The list is sorted, so that it starts with 1 and ends with <A>n</A>.
##  We  define that <C>DivisorsInt( -<A>n</A> ) = DivisorsInt( <A>n</A> )</C>.
##  <P/>
##  Since the  set of divisors of 0 is infinite
##  calling <C>DivisorsInt( 0 )</C> causes an error.
##  <P/>
##  <Ref Func="DivisorsInt"/> may call <Ref Func="FactorsInt"/>
##  to obtain the prime factors.
##  <Ref Oper="Sigma"/> and <Ref Oper="Tau"/> compute the sum and the
##  number of positive divisors, respectively.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> DivisorsInt( 1 ); DivisorsInt( 20 ); DivisorsInt( 541 );
##  [ 1 ]
##  [ 1, 2, 4, 5, 10, 20 ]
##  [ 1, 541 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "DivisorsInt");


#############################################################################
##
#F  FactorsInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . prime factors of an integer
#F  FactorsInt( <n> : RhoTrials := <trials>)
##
##  <#GAPDoc Label="FactorsInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="FactorsInt" Arg='n'/>
##  <Func Name="FactorsInt" Arg='n:RhoTrials:=trials' Label="using Pollard's Rho"/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="FactorsInt"/> returns a list of factors of a given integer
##  <A>n</A> such that <C>Product( FactorsInt( <A>n</A> ) ) = <A>n</A></C>.
##  If <M>|n| \leq 1</M> the list <C>[<A>n</A>]</C> is returned. Otherwise
##  the result contains probable primes, sorted by absolute value. The
##  entries will all be positive except for the first one in case of
##  a negative <A>n</A>.
##  <P/>
##  See <Ref Attr="PrimeDivisors"/> for a function that returns a set of
##  (probable) primes dividing <A>n</A>.
##  <P/>
##  Note that <Ref Func="FactorsInt"/> uses a probable-primality test
##  (see <Ref Func="IsPrimeInt"/>).
##  Thus <Ref Func="FactorsInt"/> might return a list which contains
##  composite integers.
##  In such a case you will get a warning about the use of a probable prime.
##  You can switch off these warnings by
##  <C>SetInfoLevel( InfoPrimeInt, 0 );</C>
##  (also see <Ref Oper="SetInfoLevel"/>).
##  <P/>
##  The time taken by <Ref Func="FactorsInt"/> is approximately proportional
##  to the square root of the second largest prime factor of <A>n</A>,
##  which is the last one that <Ref Func="FactorsInt"/> has to find,
##  since the largest factor is simply
##  what remains when all others have been removed.  Thus the time is roughly
##  bounded by the fourth root of <A>n</A>.
##  <Ref Func="FactorsInt"/> is guaranteed to find all factors less than
##  <M>10^6</M> and will find most factors less than <M>10^{10}</M>.
##  If <A>n</A> contains multiple factors larger than that
##  <Ref Func="FactorsInt"/> may not be able to factor <A>n</A>
##  and will then signal an error.
##  <P/>
##  <Ref Func="FactorsInt"/> is used in a method for the general operation
##  <Ref Oper="Factors"/>.
##  <P/>
##  In the second form, <Ref Func="FactorsInt"/> calls
##  <C>FactorsRho</C> with a limit of <A>trials</A>
##  on the number of trials it performs. The default is 8192.
##  Note that Pollard's Rho is the fastest method for finding prime
##  factors with roughly 5-10 decimal digits, but becomes more and more
##  inferior to other factorization techniques like e.g. the Elliptic
##  Curves Method (ECM) the bigger the prime factors are. Therefore
##  instead of performing a huge number of Rho <A>trials</A>, it is usually
##  more advisable to install the <Package>FactInt</Package> package and
##  then simply to use the operation <Ref Oper="Factors"/>. The factorization
##  of the 8-th Fermat number by Pollard's Rho below takes already a while.
##
##  <Example><![CDATA[
##  gap> FactorsInt( -Factorial(6) );
##  [ -2, 2, 2, 2, 3, 3, 5 ]
##  gap> Set( FactorsInt( Factorial(13)/11 ) );
##  [ 2, 3, 5, 7, 13 ]
##  gap> FactorsInt( 2^63 - 1 );
##  [ 7, 7, 73, 127, 337, 92737, 649657 ]
##  gap> FactorsInt( 10^42 + 1 );
##  [ 29, 101, 281, 9901, 226549, 121499449, 4458192223320340849 ]
##  gap> FactorsInt(2^256+1:RhoTrials:=100000000);
##  [ 1238926361552897,
##    93461639715357977769163558199606896584051237541638188580280321 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "FactorsInt" );

#############################################################################
##
#F  PrimeDivisors( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . . list of prime factors
##
##  <#GAPDoc Label="PrimeDivisors">
##  <ManSection>
##  <Attr Name="PrimeDivisors" Arg='n'/>
##  <Description>
##  <Ref Attr="PrimeDivisors"/> returns for a non-zero integer <A>n</A> a set
##  of its positive (probable) primes divisors. In rare cases the result could
##  contain a composite number which passed certain primality tests, see
##  <Ref Func="IsProbablyPrimeInt"/> and <Ref Func="FactorsInt"/> for more details.
##  <Example>
##  gap> PrimeDivisors(-12);
##  [ 2, 3 ]
##  gap> PrimeDivisors(1);
##  [  ]
##  </Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareAttribute("PrimeDivisors", IsInt);

#############################################################################
##
#O  PartialFactorization( <n> ) . . . . . partial factorization of an integer
#O  PartialFactorization( <n>, <effort> )
##
##  <#GAPDoc Label="PartialFactorization">
##  <ManSection>
##  <Oper Name="PartialFactorization" Arg='n[, effort]'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Oper="PartialFactorization"/> returns a partial factorization of the
##  integer <A>n</A>.
##  No assertions are made about the primality of the factors,
##  except of those mentioned below.
##  <P/>
##  The argument <A>effort</A>, if given, specifies how intensively the
##  function should try to determine factors of <A>n</A>.
##  The default is <A>effort</A> = 5.
##  <P/>
##  <List>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 0, trial division by the primes below 100
##   is done.
##   Returned factors below <M>10^4</M> are guaranteed to be prime.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 1, trial division by the primes below 1000
##   is done.
##   Returned factors below <M>10^6</M> are guaranteed to be prime.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 2, additionally trial division by the
##   numbers in the lists <C>Primes2</C> and
##   <C>ProbablePrimes2</C> is done, and perfect powers are detected.
##   Returned factors below <M>10^6</M> are guaranteed to be prime.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 3, additionally <C>FactorsRho</C>
##   (Pollard's Rho) with <C>RhoTrials</C> = 256 is used.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 4, as above, but <C>RhoTrials</C> = 2048.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 5, as above, but <C>RhoTrials</C> = 8192.
##   Returned factors below <M>10^{12}</M> are guaranteed to be prime,
##   and all prime factors below <M>10^6</M> are guaranteed to be found.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 6 and the package <Package>FactInt</Package>
##   is loaded, in addition to the above quite a number of special cases are
##   handled.
##  </Item>
##  <Item>
##   If <A>effort</A> = 7 and the package <Package>FactInt</Package>
##   is loaded, the only thing which is not attempted to obtain a full
##   factorization into Baillie-Pomerance-Selfridge-Wagstaff pseudoprimes
##   is the application of the MPQS to a remaining composite with more
##   than 50 decimal digits.
##  </Item>
##  </List>
##  <P/>
##  Increasing the value of the argument <A>effort</A> by one usually results
##  in an increase of the runtime requirements by a factor of (very roughly!)
##  3 to 10.
##  (Also see <Ref Func="CheapFactorsInt" BookName="EDIM"/>).
##  <Example><![CDATA[
##  gap> List([0..5],i->PartialFactorization(97^35-1,i));
##  [ [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43,
##        2446338959059521520901826365168917110105972824229555319002965029 ],
##    [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43, 967,
##        2529823122088440042297648774735177983563570655873376751812787 ],
##    [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43, 967,
##        2529823122088440042297648774735177983563570655873376751812787 ],
##    [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43, 967, 39761, 262321,
##        242549173950325921859769421435653153445616962914227 ],
##    [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43, 967, 39761, 262321, 687121,
##        352993394104278463123335513593170858474150787 ],
##    [ 2, 2, 2, 2, 2, 3, 11, 31, 43, 967, 39761, 262321, 687121,
##        20241187, 504769301, 34549173843451574629911361501 ] ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareOperation( "PartialFactorization",
                  [ IsMultiplicativeElement, IsInt ] );


#############################################################################
##
#F  Gcdex( <m>, <n> ) . . . . . . . . . . greatest common divisor of integers
##
##  <#GAPDoc Label="Gcdex">
##  <ManSection>
##  <Func Name="Gcdex" Arg='m, n'/>
##
##  <Description>
##  returns a record <C>g</C> describing the extended greatest common divisor
##  of <A>m</A> and <A>n</A>.
##  The component <C>gcd</C> is this gcd,
##  the components <C>coeff1</C> and <C>coeff2</C> are integer cofactors
##  such that <C>g.gcd = g.coeff1 * <A>m</A> + g.coeff2 * <A>n</A></C>,
##  and the components <C>coeff3</C> and <C>coeff4</C> are integer cofactors
##  such that <C>0 = g.coeff3 * <A>m</A> + g.coeff4 * <A>n</A></C>.
##  <P/>
##  If <A>m</A> and <A>n</A> both are nonzero,
##  <C>AbsInt( g.coeff1 )</C> is less than or
##  equal to <C>AbsInt(<A>n</A>) / (2 * g.gcd)</C>,
##  and <C>AbsInt( g.coeff2 )</C> is less
##  than or equal to <C>AbsInt(<A>m</A>) / (2 * g.gcd)</C>.
##  <P/>
##  If <A>m</A> or <A>n</A> or both are zero
##  <C>coeff3</C> is <C>-<A>n</A> / g.gcd</C> and
##  <C>coeff4</C> is <C><A>m</A> / g.gcd</C>.
##  <P/>
##  The coefficients always form a unimodular matrix, i.e.,
##  the determinant
##  <C>g.coeff1 * g.coeff4 - g.coeff3 * g.coeff2</C>
##  is <M>1</M> or <M>-1</M>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> Gcdex( 123, 66 );
##  rec( coeff1 := 7, coeff2 := -13, coeff3 := -22, coeff4 := 41,
##    gcd := 3 )
##  ]]></Example>
##  This means <M>3 = 7 * 123 - 13 * 66</M>, <M>0 = -22 * 123 + 41 * 66</M>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> Gcdex( 0, -3 );
##  rec( coeff1 := 0, coeff2 := -1, coeff3 := 1, coeff4 := 0, gcd := 3 )
##  gap> Gcdex( 0, 0 );
##  rec( coeff1 := 1, coeff2 := 0, coeff3 := 0, coeff4 := 1, gcd := 0 )
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  <Ref Func="GcdRepresentation" Label="for (a ring and) several elements"/>
##  provides similar functionality over arbitrary Euclidean rings.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "Gcdex" );


#############################################################################
##
#F  IsEvenInt( <n> )  . . . . . . . . . . . . . . . . . . test if <n> is even
##
##  <#GAPDoc Label="IsEvenInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="IsEvenInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  tests if the integer <A>n</A> is divisible by 2.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "IsEvenInt" );


#############################################################################
##
#F  IsOddInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  test if <n> is odd
##
##  <#GAPDoc Label="IsOddInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="IsOddInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  tests if the integer <A>n</A> is not divisible by 2.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "IsOddInt" );


#############################################################################
##
#F  IsPrimePowerInt( <n> )  . . . . . . . . . . . test for a power of a prime
##
##  <#GAPDoc Label="IsPrimePowerInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="IsPrimePowerInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="IsPrimePowerInt"/> returns <K>true</K> if the integer <A>n</A>
##  is a prime power and <K>false</K> otherwise.
##  <P/>
##  An integer <M>n</M> is a <E>prime power</E> if there exists a prime <M>p</M> and a
##  positive integer <M>i</M> such that <M>p^i = n</M>.
##  If <M>n</M> is negative the condition is that there
##  must exist a negative prime <M>p</M> and an odd positive integer <M>i</M>
##  such that <M>p^i = n</M>.
##  The integers 1 and -1 are not prime powers.
##  <P/>
##  Note that <Ref Func="IsPrimePowerInt"/> uses
##  <Ref Func="SmallestRootInt"/>
##  and a probable-primality test (see <Ref Func="IsPrimeInt"/>).
##  <Example><![CDATA[
##  gap> IsPrimePowerInt( 31^5 );
##  true
##  gap> IsPrimePowerInt( 2^31-1 );  # 2^31-1 is actually a prime
##  true
##  gap> IsPrimePowerInt( 2^63-1 );
##  false
##  gap> Filtered( [-10..10], IsPrimePowerInt );
##  [ -8, -7, -5, -3, -2, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "IsPrimePowerInt" );


#############################################################################
##
#F  LcmInt( <m>, <n> )  . . . . . . . . . . least common multiple of integers
##
##  <#GAPDoc Label="LcmInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="LcmInt" Arg='m, n'/>
##
##  <Description>
##  returns the least common multiple of the integers <A>m</A> and <A>n</A>.
##  <P/>
##  <Ref Func="LcmInt"/> is a method used by the general operation
##  <Ref Func="Lcm" Label="for (a ring and) several elements"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> LcmInt( 123, 66 );
##  2706
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "LcmInt" );


#############################################################################
##
#F  LogInt( <n>, <base> ) . . . . . . . . . . . . . . logarithm of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="LogInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="LogInt" Arg='n, base'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="LogInt"/> returns the integer part of the logarithm of the
##  positive integer <A>n</A> with respect to the positive integer
##  <A>base</A>, i.e.,
##  the largest positive integer <M>e</M> such that
##  <M><A>base</A>^e \leq <A>n</A></M>.
##  The function
##  <Ref Func="LogInt"/>
##  will signal an error if either <A>n</A> or <A>base</A> is not positive.
##  <P/>
##  For <A>base</A> <M>= 2</M> this is very efficient because the internal
##  binary representation of the integer is used.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> LogInt( 1030, 2 );
##  10
##  gap> 2^10;
##  1024
##  gap> LogInt( 1, 10 );
##  0
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "LogInt" );


#############################################################################
##
#F  NextPrimeInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . next larger prime
##
##  <#GAPDoc Label="NextPrimeInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="NextPrimeInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="NextPrimeInt"/> returns the smallest prime which is strictly
##  larger than the integer <A>n</A>.
##  <P/>
##  Note that <Ref Func="NextPrimeInt"/> uses a probable-primality test
##  (see <Ref Func="IsPrimeInt"/>).
##  <Example><![CDATA[
##  gap> NextPrimeInt( 541 ); NextPrimeInt( -1 );
##  547
##  2
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "NextPrimeInt" );


#############################################################################
##
#F  PowerModInt( <r>, <e>, <m> )  . . . . power of one integer modulo another
##
##  <#GAPDoc Label="PowerModInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PowerModInt" Arg='r, e, m'/>
##
##  <Description>
##  returns <M><A>r</A>^{<A>e</A>} \pmod{<A>m</A>}</M> for integers <A>r</A>,
##  <A>e</A> and <A>m</A>.
##  <P/>
##  Note that <Ref Func="PowerModInt"/> can reduce intermediate results and
##  thus will generally be faster than using
##  <A>r</A><C>^</C><A>e</A><C> mod </C><A>m</A>,
##  which would compute <M><A>r</A>^{<A>e</A>}</M> first and reduces
##  the result afterwards.
##  <P/>
##  <Ref Func="PowerModInt"/> is a method for the general operation
##  <Ref Oper="PowerMod"/>.
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "PowerModInt" );


#############################################################################
##
#F  PrevPrimeInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . .  previous smaller prime
##
##  <#GAPDoc Label="PrevPrimeInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PrevPrimeInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Ref Func="PrevPrimeInt"/> returns the largest prime which is strictly
##  smaller than the integer <A>n</A>.
##  <P/>
##  Note that <Ref Func="PrevPrimeInt"/> uses a probable-primality test
##  (see <Ref Func="IsPrimeInt"/>).
##  <Example><![CDATA[
##  gap> PrevPrimeInt( 541 ); PrevPrimeInt( 1 );
##  523
##  -2
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "PrevPrimeInt" );


#############################################################################
##
#F  PrimePowersInt( <n> ) . . . . . . . . . . . . . . . . prime powers of <n>
##
##  <#GAPDoc Label="PrimePowersInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PrimePowersInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  returns the prime factorization of the integer <A>n</A> as a list
##  <M>[ p_1, e_1, \ldots, p_k, e_k ]</M> with
##  <A>n</A> = <M>p_1^{{e_1}} \cdot p_2^{{e_2}} \cdot ... \cdot p_k^{{e_k}}</M>.
##  <P/>
##  For negative integers, the absolute value is taken. Zero is not allowed as input.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> PrimePowersInt( Factorial( 7 ) );
##  [ 2, 4, 3, 2, 5, 1, 7, 1 ]
##  gap> PrimePowersInt( 1 );
##  [  ]
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "PrimePowersInt" );


#############################################################################
##
#F  RootInt( <n> )  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  root of an integer
#F  RootInt( <n>, <k> )
##
##  <#GAPDoc Label="RootInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="RootInt" Arg='n[, k]'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="of an integer">root</Index>
##  <Index Subkey="of an integer">square root</Index>
##  <Ref Func="RootInt"/> returns the integer part of the <A>k</A>th root of
##  the integer <A>n</A>.
##  If the optional integer argument <A>k</A> is not given it defaults to 2,
##  i.e., <Ref Func="RootInt"/> returns the integer part of the square root
##  in this case.
##  <P/>
##  If <A>n</A> is positive, <Ref Func="RootInt"/> returns the largest
##  positive integer <M>r</M> such that <M>r^{<A>k</A>} \leq <A>n</A></M>.
##  If <A>n</A> is negative and <A>k</A> is odd <Ref Func="RootInt"/>
##  returns <C>-RootInt( -<A>n</A>,  <A>k</A> )</C>.
##  If <A>n</A> is negative and <A>k</A> is even
##  <Ref Func="RootInt"/> will cause an error.
##  <Ref Func="RootInt"/> will also cause an error if <A>k</A>
##  is 0 or negative.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> RootInt( 361 );
##  19
##  gap> RootInt( 2 * 10^12 );
##  1414213
##  gap> RootInt( 17000, 5 );
##  7
##  gap> 7^5;
##  16807
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "RootInt" );


#############################################################################
##
#F  SignInt( <n> )  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  sign of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="SignInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="SignInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="of an integer">sign</Index>
##  <Ref Func="SignInt"/> returns the sign of the integer <A>n</A>,
##  i.e., 1 if <A>n</A> is positive,
##  -1 if <A>n</A> is negative and 0 if <A>n</A> is 0.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> SignInt( 33 );
##  1
##  gap> SignInt( -214378 );
##  -1
##  gap> SignInt( 0 );
##  0
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "SignInt" );
#T attribute `Sign' (also for e.g. permutations)?
#T should be internal method!


#############################################################################
##
#F  SmallestRootInt( <n> )  . . . . . . . . . . . smallest root of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="SmallestRootInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="SmallestRootInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  <Index Subkey="of an integer, smallest">root</Index>
##  <Ref Func="SmallestRootInt"/> returns the smallest root of the integer
##  <A>n</A>.
##  <P/>
##  The smallest root of an integer <A>n</A> is the integer <M>r</M> of
##  smallest absolute value for which a positive integer <M>k</M> exists
##  such that <M><A>n</A> = r^k</M>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> SmallestRootInt( 2^30 );
##  2
##  gap> SmallestRootInt( -(2^30) );
##  -4
##  ]]></Example>
##  <P/>
##  Note that <M>(-2)^{30} = +(2^{30})</M>.
##  <P/>
##  <Example><![CDATA[
##  gap> SmallestRootInt( 279936 );
##  6
##  gap> LogInt( 279936, 6 );
##  7
##  gap> SmallestRootInt( 1001 );
##  1001
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "SmallestRootInt" );


#############################################################################
##
#F  PrintFactorsInt( <n> )  . . . . . . . . print factorization of an integer
##
##  <#GAPDoc Label="PrintFactorsInt">
##  <ManSection>
##  <Func Name="PrintFactorsInt" Arg='n'/>
##
##  <Description>
##  prints the prime factorization of the integer <A>n</A> in human-readable
##  form.
##  See also <Ref Func="StringPP"/>.
##  <Example><![CDATA[
##  gap> PrintFactorsInt( Factorial( 7 ) ); Print( "\n" );
##  2^4*3^2*5*7
##  ]]></Example>
##  </Description>
##  </ManSection>
##  <#/GAPDoc>
##
DeclareGlobalFunction( "PrintFactorsInt" );

[ zur Elbe Produktseite wechseln0.37Quellennavigators  Analyse erneut starten  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge