Слід звернути увагу, що ми відразу вдало підібрали многочлен, при якому метод швидко дав результат. Це буває не завжди.
 Щоб
оцінити середній час роботи даного алгоритму, розглянемо більш простій для
аналізу, але менш ефективний алгоритм, що відрізняється від алгоритму 1 тим, що
на кроці 3 обчислюється НСД для всіх пар чисел
 для всіх пар чисел ,
,  Назвемо його алгоритмом 2.
  Назвемо його алгоритмом 2.
Скористаємося відомим „ парадоксом днів народження „.
 Теорема. 
Хай    для випадкової вибірки з
  для випадкової вибірки з   елементів об'єму
 елементів об'єму  , де
, де  ,
вірогідність
того, що всі елементи у вибірці будуть попарно різними, допускає наступну
оцінку зверху:
,
вірогідність
того, що всі елементи у вибірці будуть попарно різними, допускає наступну
оцінку зверху:
 .
.
Доведення. Маємо

Переходячи
до логарифмів і враховуючи, що  за
 за  отримуємо
 отримуємо 
Теорема доведена.
 У нашому випадку розглядатимемо
послідовність  як
випадкову вибірку. Для випадкового відображення
  як
випадкову вибірку. Для випадкового відображення  це виправдано. Хоча
многочлен
  це виправдано. Хоча
многочлен  ,
звичайно, не можна розглядати як випадкове відображення, проте, практичні
результати говорять про хорошу відповідність приведених нижче оцінок
трудомісткості з тими, які виходять насправді.
,
звичайно, не можна розглядати як випадкове відображення, проте, практичні
результати говорять про хорошу відповідність приведених нижче оцінок
трудомісткості з тими, які виходять насправді.
 Хай  - нетривіальний дільник числа
 - нетривіальний дільник числа  . Тоді умова
. Тоді умова  рівносильна
умові
 рівносильна
умові   або
 або
 .
Тому, застосовуючи доведену вище теорему для вибірки, зформованої послідовністю
.
Тому, застосовуючи доведену вище теорему для вибірки, зформованої послідовністю
 де 
одержуємо, що при
 де 
одержуємо, що при  вірогідність існування пари
  вірогідність існування пари  такої, що
 такої, що  , буде не
менший, ніж
, буде не
менший, ніж  .
. 
 Оскільки   , то вірогідність одночасного
виконання рівності
, то вірогідність одночасного
виконання рівності  буде мала, і можна вважати, що
 буде мала, і можна вважати, що  , і дана пара
дозволяє факторизувати число
, і дана пара
дозволяє факторизувати число  .
.
 Таким
чином для знаходження даної пари з надійністю  необхідно обчислювати
 необхідно обчислювати   знаків послідовності,
 знаків послідовності,  , де
, де  . Звідси середня складність
алгоритму 2 оцінюється величиною
. Звідси середня складність
алгоритму 2 оцінюється величиною  
 Перейдемо
тепер до розгляду алгоритму 1. Зауважимо, що оскільки  - многочлен
над
- многочлен
над  ,  то
для будь-якого дільника
,  то
для будь-якого дільника  числа
 числа  і будь-якої
пари
 і будь-якої
пари  з
умовою
  з
умовою  виконуватимуться
і порівняння
  виконуватимуться
і порівняння  і
т.д.
 і
т.д.
 Хай
алгоритму 2 для знаходження пари  з умовою
  з умовою  необхідна
послідовність довжини
  необхідна
послідовність довжини  . Покажемо, що в даному випадку
алгоритм 1 дозволяє знайти пару
. Покажемо, що в даному випадку
алгоритм 1 дозволяє знайти пару  з умовою
 з умовою  , де
 , де  при деякому
  при деякому
 , де
, де   - пара, знайдена алгоритмом 2,
така, що
 - пара, знайдена алгоритмом 2,
така, що  .
Хай число
.
Хай число  має
в своєму двійковому записі
  має
в своєму двійковому записі  біт, тобто
  біт, тобто  . Тоді при
. Тоді при  число
 число  знаходитиметься
в інтервалі
  знаходитиметься
в інтервалі  ,
оскільки
,
оскільки  ,
,
 причому, так як  , то
, то 
 Таким чином, якщо другому алгоритму
буде потрібно послідовність довжини  ,
то
першому алгоритму необхідна послідовність довжини
,
то
першому алгоритму необхідна послідовність довжини  . При цьому складність першого
алгоритму оцінюється вже величиною
. При цьому складність першого
алгоритму оцінюється вже величиною  , що набагато краще, ніж
, що набагато краще, ніж  Тим самим
доведена теорема.
 Тим самим
доведена теорема.
 Теорема. Хай  -
складене число. Існує константа С така, що для будь-якого позитивного числа
 -
складене число. Існує константа С така, що для будь-якого позитивного числа  вірогідність
події, що полягає в тому, що
  вірогідність
події, що полягає в тому, що   метод
Полларда не знайде нетривіального дільника за час
 метод
Полларда не знайде нетривіального дільника за час  , не
перевершує величини
, не
перевершує величини   .
.
Алгоритм Полларда- Штрассена.
 Алгоритм Полларда- Штрассена є
детермінованим алгоритмом для знаходження мінімального простого дільника і має
оцінку складності  Він
заснований на наступній теоремі.
 Він
заснований на наступній теоремі.
 Теорема.
Хай   ,
 ,  . Тоді для будь-якого
. Тоді для будь-якого  найменший
простий дільник числа
  найменший
простий дільник числа  може бути знайдений за
  може бути знайдений за  двійкових
операцій.
  двійкових
операцій.
Доказ. Згрупуємо співмножники у виразі

де 
Тому для знаходження
найменшого простого дільника числа  можна скористатися наступним
способом:
 можна скористатися наступним
способом:
 Крок
1. Обчислюємо
значення 
 Крок 2. Обчислюємо  до
отримання першого нетривіального дільника.
 до
отримання першого нетривіального дільника.
 Крок 3. Послідовно
здійснюємо пробні ділення  на числа
 на числа  Перше число
з цього інтервалу, що ділить без  залишку
 Перше число
з цього інтервалу, що ділить без  залишку  очевидно, і буде мінімальним
простим дільником числа
  очевидно, і буде мінімальним
простим дільником числа  .
.
Оцінимо тепер складність кожного кроку. Для виконання першого кроку знайдемо коефіцієнти многочлена

  Скористаємося алгоритмом швидкого
дискретного перетворення Фурье і послідовно знайдемо  добутків
многочленів першого ступеня, потім
 добутків
многочленів першого ступеня, потім  добутків многочленів другого
ступеня, і т.д. У результаті виходить
 добутків многочленів другого
ступеня, і т.д. У результаті виходить
 
 арифметичних
операцій. При його виконанні необхідно виконувати операції складання і множення
цілих чисел. Зауважимо, що нам досить знати значення   Як операції тут виступають множення
і ділення із залишком, що мають складність
 Як операції тут виступають множення
і ділення із залишком, що мають складність  Тому,
складність знаходження коефіцієнтів многочлена дорівнює
  Тому,
складність знаходження коефіцієнтів многочлена дорівнює  ).
).
 Обчислення значень тепер виконується
за тією ж схемою, тільки у якості лінійних співмножників виступають многочлени  Тому
складність першого етапу рівна
 Тому
складність першого етапу рівна  
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.