python / python/cpython

Add math.integer.isprime() and math.integer.primes()

Aberta
#153,222 8 comentários 0 reações 0 responsáveis Ver no GitHub

Ninguém assumiu esta issue ainda.

extension-modules type-feature
Linguagem predominante
Python
Estrelas
77.2k
Forks
35.9k
Métricas de merge de PRs
Métricas de PR pendentes

Descrição

Feature or enhancement

Add prime-number functions to the math.integer module:

  • isprime(n, /) -- return True if n is a prime number, False
    otherwise.
  • primes(start=2, stop=None) -- return an iterator of the prime
    numbers p with start <= p < stop, in increasing order. If stop
    is None (the default), the iteration does not stop.

The arguments must be less than 2**64; larger values raise
OverflowError.

>>> import math.integer
>>> math.integer.isprime(2**61 - 1)
True
>>> math.integer.isprime(561)
False
>>> list(math.integer.primes(stop=30))
[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29]
>>> from itertools import islice
>>> list(islice(math.integer.primes(10**18), 3))
[1000000000000000003, 1000000000000000009, 1000000000000000031]

isprime() uses the deterministic Miller-Rabin test ({2, 7, 61} below
4759123141, Jim Sinclair's seven bases up to 2**64, verified against
the Feitsma-Galway exhaustive list of base-2 strong pseudoprimes), so
the result is always exact. The implementation is small and
self-contained: modular arithmetic on C uint64_t, about a microsecond
for the hardest inputs. primes() tests each candidate with the same
code, so it works for unbounded iteration and for ranges with an
arbitrary large start, with O(1) memory.

Primality testing is one of the most commonly reimplemented number
routines, and hand-written versions are often subtly wrong (trial
division stopping too early, Miller-Rabin with an insufficient base
set) or quadratically slow. PEP 791 explicitly deferred primality
testing out of the initial scope of the module; this proposes it as the
first extension.

Support for larger integers (e.g. a Baillie-PSW implementation in
_pylong.py, following the precedent of other huge-int algorithms
there) can be added later: raising OverflowError now makes that a
backward compatible extension.

Previously discussed in gh-57812 (closed in 2011 with a suggestion to
publish on PyPI; predates the math.integer module).

Linked PRs
  • gh-153224

Guia de contribuição

Abrir o guia de contribuição

Primeiros passos

  1. Leia a issue inteira e depois o guia de contribuição do projeto.
  2. Comente na issue dizendo que vai assumir — evita que duas pessoas façam o mesmo trabalho.
  3. Faça um fork do repositório e trabalhe em uma branch.
  4. Abra um pull request que referencie o número da issue.

Direção de pesquisa

Comece revisando o ponto de entrada do módulo math.integer e o PR vinculado gh-153224, pois a issue fornece as APIs propostas, os limites, os exemplos e os requisitos do algoritmo. Considera-se concluído quando isprime() e primes() estiverem implementadas e testadas com exatamente o comportamento documentado para as entradas, os limites e a semântica do iterador especificados.

Escrita pelo modelo de indexação a partir do texto da issue.

Avaliação

Stack de tecnologia
c, python
Domínio
backend
Tipo de issue
Funcionalidade
Dificuldade
5/5
Tempo estimado
Mais de uma semana
Status de atividade
Estagnada
Clareza
Claramente especificada
Facilidade para iniciantes
25/100

Receba novas issues na sua caixa de entrada

Um resumo curto de issues do GitHub para quem está começando.