多项式算术及其应用
1. 多项式相关问题与算法基础
在多项式的研究中,有一些有趣的问题和基础算法值得探讨。例如,给定一对多项式 (a, b \in \mathbb{Z}[X]) 以及它们在 (\mathbb{Q}[X]) 中的最大公约数 (d),需要设计一个高效算法来计算它们在 (\mathbb{Z}[X]) 中的最大公约数。另外,对于非零多项式 (a, b \in \mathbb{Z}[X]),设 (d := \gcd(a, b) \in \mathbb{Z}[X]),对于任意不整除 (lc(a) lc(b)) 的素数 (p),有 (\overline{d} \mid \gcd(\overline{a},\overline{b})),并且除了有限个素数 (p) 外,有 (\overline{d} = \gcd(\overline{a},\overline{b})),这里 (\overline{d}, \overline{a}, \overline{b}) 分别是 (d, a, b) 在 (\mathbb{Z}_p[X]) 中的像。
还有一个问题是,设 (F) 是一个域,(f, g \in F[X, Y]),定义 (V (f, g) := {(x, y) \in F \times F : f(x, y) = g(x, y) = 0_F }),若 (f) 和 (g) 互素,则 (V (f, g)) 是一个有限集,可通过考虑环 (F(X)[Y]) 和 (F(Y)[X]) 来证明。
在计算高斯整数的最大公约数方面,有一种 “((1 + i)) - 元最大公约数算法”,它基于 Weilert 和 Damgård 与 Frandsen 的算法。Weilert 还提出了一个渐近快速算法,能在