Algoritmo per calcolare la distanza tra i poteri


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Dato coprime , puoi calcolare rapidamente min x , y > 0 | a x - b y |a,b

minx,y>0|axby|

Qui sono numeri interi. Ovviamente prendere x = y = 0 dà una risposta poco interessante; in generale quanto possono avvicinarsi questi poteri? Inoltre, come calcoliamo rapidamente la minimizzazione x , y ?x,yx=y=0x,y


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Sai che è persino calcolabile?

1
Se correggi , è facile dimostrare che, per il minimizer, y { x registra ax. Ciò lo riduce a una ricerca unidimensionale. y{xlogalogb,xlogalogb}
Thomas,

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Per favore, non fare il cross-post simultaneo, o almeno link ad altri post. mathoverflow.net/questions/283903/…
usul

Risposte:


-2

log(a)/log(b)(x,y)

\\ print X,Y,d conditional X>lowboundX, Y > lowboundY, d<upperboundD
{pri1(lbX,lbY,ubd,a,b,X,Y,d)=if(X<lbX || Y<lbY || abs(d)>ubd,return(0)); 
                  print(a,"^",X,"-",b,"^",Y,"=",d)); }


{mylist(maxa=19,maxb=99,lbX=3,lbY=2,ubd=100)=print(" ");
for(a=2,maxa,for(b=a+1,maxb,
     if(gcd(a,b)>1,next()); \\ ignore trivial multiples
     X=1;Y=1;Xa=a;Yb=b;
     d=Xa-Yb;  pri1(lbX,lbY,ubd,a,b,X,Y,d);
     for(k=1,20, 
        while(d<0,Xa*=a;d=Xa-Yb;X++;pri1(lbX,lbY,ubd,a,b,X,Y,d););
        while(d>0,Nb*=b;d=Xa-Yb;Y++;pri1(lbX,lbY,ubd,a,b,X,Y,d););
        if(X>30 || Y>20, break());  \\ stop at max X=30 or Y=20 
       );
   )); }

mylist(100,1000,3,3,100)|d|<1003a=2..100b=(a+1)..1000max(X)=30max(y)=20

Questo è stato molto più veloce dell'approccio a frazione continua (che aveva anche problemi più scortesi (ad esempio con completezza delle soluzioni) che sono difficili da gestire) anche se è un algo in qualche modo ingenuo ...

Un protocollo (ordinato manualmente):

gettime();mylist(200,10 000,3,3,100);gettime() /1000.0 \\ ~ a*b/6000 sec
  (400 sec)

 2^8- 3^5= 13

 6^7-23^4= 95
 2^7- 3^4= 47

 2^7- 5^3=  3
 2^5- 3^3=  5
 3^4- 4^3= 17

---------------
 2^6- 3^4=-17

 3^5- 4^4=-13
 2^5- 3^4=-49

 2^8- 7^3=-87
(4^4- 7^3=-87)

 3^7-13^3=-10
 2^6- 5^3=-61
(4^3- 5^3=-61)
 2^5- 5^3=-93

 2^4- 3^3=-11
 3^4- 5^3=-44
 6^4-11^3=-35
15^4-37^3=-28

 3^3- 4^3=-37
 3^3- 5^3=-98
 5^3- 6^3=-91
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