Mersenne-Primzahlen

Neue Rekorde von den größten Primzahlen werden oft über das Internet-Projekt GIMPS(Greate Internet Mersenne Prime Search) erreicht. Eine Mersenne-Primzahl ist von der Form Mp := 2p - 1, wobei p eine Primzahl sein muss. Dann kann der Lucas-Lehmer-Test verwendet werden, um den Endwert einer Zahlenfolge zu berechnen:
x1 = 4
xn+1 = xn2 - 2 mod Mp
xp-1 = 0 mod Mp wenn Primzahl, sonst zusammengesetzt
Die Komplexität ist (abgesehen vom anfänglichen Primtest auf p) von der Ordnung O(p * log2(p)).
Falls Mp zusammengesetzt, dann müssen Teiler die Form k * p + 1 haben, aber Test über Faktorisierung dauert länger.

Beispiele

M11 = 2047 nicht Mersenne-prim.
  1. 4
  2. 14
  3. 194
  4. 788
  5. 701
  6. 119
  7. 1877
  8. 240
  9. 282
  10. 1736
M13 = 8191 Mersenne-prim.
  1. 4
  2. 14
  3. 194
  4. 4870
  5. 3953
  6. 5970
  7. 1857
  8. 36
  9. 1294
  10. 3470
  11. 128
  12. 0

Java-Algorithmus

(folgt noch)

Bücher [HS06], Harald Scheid, "Einführung in die Zahlentheorie"