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分解域上的不可约多项式

分解域上的不可约多项式

作者: liwl23 | 来源:发表于2018-12-26 17:07 被阅读0次

    问题:给定有限域F_q上的不可约多项式f(x),将f(x)分解为不可约多项式的乘积,即如下形式:
    f(x)=\prod_{i=1}^{r}{f_i(x)^{e_i}}

    一般的多项式

    对于一般的多项式f(x),步骤如下:

    1. 求解方程g(x)^q \equiv g(x)\ mod(f(x)),得到一组基:g_1(x),g_2(x),g_3(x),...,g_r(x)
    2. R=\{f(x)\},L={\emptyset}
    3. for i= 1 to r:
      L={\emptyset}
      for r(x) in R:
      r(x) = \prod_{s \in F_q}{gcd(r(x),g_i(x)+s)}=f_1(x)f_2(x)...f_k(x)
      L=L\cup\{f_1(x),f_2(x),...f_k(x)\}
      endfor
      R=L
      if |R| = r:
      break;
      endif

    endfor
    最终得到f(x)=\prod_{f_i(x)\in R}{f_i(x)}

    1. 对每个f_i(x),判定是否有重因子。判断方法:如果gcd(f_i(x),f_i'(x))=1则无重因子,否则重因子为p_i(x)=\frac{f_i(x)}{gcd(f_i(x),f'_i(x))},且有f(x)=\prod_{i=1}^{r}(p_i(x))^{\frac{deg(f_i(x))}{deg(p_i(x))}}

    形如x^n-1的多项式

    1. 如果n可以写作n=n_1p^r(r!=0)的形式,则有
      x^n-1=(x^{n_1}-1)^{p^r}
      这样只需要分解x^{n_1}-1就可以了。
    2. 由于x^n-1的形式比较特殊,所以我们不需要解方程就可以写出所有的g_i(x)。求法如下:
    1. Z_n=\{0,1,2,...,n-1\},R=\emptyset,P=\emptyset
    2. i\in Z_n-R,求出集合A_i = \{i,ip,ip^2,ip^3,...\}
    3. R=R\cup A_iP=P\cup \{A_i\}
    4. 如果R=Z_n,继续下去。否则跳转到2
    5. 每个A_i对应一个g_i(x)。对应规则为:g_i(x)=\sum_{a \in A_i}{x^{a}}
    1. 跳转到一般多项式中的2(无需判定是否有重因子)。

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