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质数检查器 检查一个数字是否为质数,并找到其因数和最接近的质数。

质数检查器 illustration
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质数检查器

检查一个数字是否为质数,并找到其因数和最接近的质数。

1

输入一个数字

输入任何正整数以检查它是否为质数。

2

查看结果

工具会立即告诉你这个数字是质数还是非质数。

3

探索因数

对于非质数,查看所有因数和最接近的质数。

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What Is 质数检查器?

质数检查器确定给定的整数是否为质数,即一个大于1的自然数,它除了1和自身之外没有其他正因数。前几个质数是2、3、5、7、11、13、17、19、23和29。注意,2是唯一的偶质数。如果一个数字不是质数(合数),则检查器还会列出所有其因数,并找出上下最近的质数。质数是所有整数的基本构建块(每个大于1的整数都可以被唯一地表示为质数的乘积),使它们在数论、密码学(RSA加密依赖于分解大数字的难度)、散列函数和随机数生成中至关重要。本工具使用优化的试除算法,只测试输入的平方根以下的除数,使其即使对于最多一万亿的大数字也很高效。

Why Use 质数检查器?

  • 能够瞬间测试大于1万亿的数字的质性
  • 列出非质数的所有因数
  • 显示上下最近的质数
  • 使用优化的试除算法
  • 清晰的视觉指示器用于质数/非质数结果

Common Use Cases

数学教育

学习关于质数的知识,并验证作业问题中的质性。

密码学

找到用于RSA密钥生成和其他加密应用程序的质数。

数论研究

探索质数的属性及其分布。

编程挑战

验证与质数相关的编码挑战和算法的解决方案。

Technical Guide

素性测试使用优化的试除。首先,少于2的数字立即被归类为非质数。2和3是质数。然后我们检查2和3的可整除性。对于剩余的候选项,我们测试形式为6k±1(即5、7、11、13、17、19、...)的除数,最高到√n。这之所以有效,是因为所有大于3的质数都具有6k±1的形式(6k、6k+2、6k+3、6k+4的形式的数字可以被2或3整除)。这种优化将试除次数减少了3倍,相比简单的试除法。对于因子查找函数,我们从1到√n迭代,收集i和n/i,当n%i === 0时。最近质数搜索从n开始向外迭代,测试每个整数的素性,直到找到上下两个方向的质数。

Tips & Best Practices

  • 1
    2是唯一一个偶数的质数--所有其他偶数都能被2整除
  • 2
    手动检查质性时,只需要测试到√n的除数
  • 3
    所有大于3的质数都是6k ± 1的形式
  • 4
    数字1既不是质数也不是合数(按照数学惯例)
  • 5
    存在无穷多个质数(由欧几里得在公元前300年证明)

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Frequently Asked Questions

Q 1是质数吗?
否。按照数学惯例,1既不是质数也不是合数。定义要求质数大于1。
Q 2是质数吗?
是的。2是最小且唯一的一个偶数质数,它只除以1和它本身。
Q 我可以检查多大的数字?
工具支持到1万亿(10^12)的数字,使用优化算法,可以几乎瞬间进行质性测试。
Q 为什么在密码学中质数很重要?
RSA加密依赖于这样一个事实:两个大质数的乘积是容易计算的,但将其产品分解回原始质数对于足够大的数字来说,计算上是不可能的。
Q 已知最大的质数是什么?
截至2024年,已知最大的质数是一个具有超过4100万位数字的梅森素数,由Great Internet Mersenne Prime Search(GIMPS)发现。

About This Tool

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