| Viewing file:  zmod.py (2.31 KB)      -rw-r--r-- Select action/file-type:
 
  (+) |  (+) |  (+) | Code (+) | Session (+) |  (+) | SDB (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) | 
 
# module 'zmod'
 # Compute properties of mathematical "fields" formed by taking
 # Z/n (the whole numbers modulo some whole number n) and an
 # irreducible polynomial (i.e., a polynomial with only complex zeros),
 # e.g., Z/5 and X**2 + 2.
 #
 # The field is formed by taking all possible linear combinations of
 # a set of d base vectors (where d is the degree of the polynomial).
 #
 # Note that this procedure doesn't yield a field for all combinations
 # of n and p: it may well be that some numbers have more than one
 # inverse and others have none.  This is what we check.
 #
 # Remember that a field is a ring where each element has an inverse.
 # A ring has commutative addition and multiplication, a zero and a one:
 # 0*x = x*0 = 0, 0+x = x+0 = x, 1*x = x*1 = x.  Also, the distributive
 # property holds: a*(b+c) = a*b + b*c.
 # (XXX I forget if this is an axiom or follows from the rules.)
 
 import poly
 
 
 # Example N and polynomial
 
 N = 5
 P = poly.plus(poly.one(0, 2), poly.one(2, 1)) # 2 + x**2
 
 
 # Return x modulo y.  Returns >= 0 even if x < 0.
 
 def mod(x, y):
 return divmod(x, y)[1]
 
 
 # Normalize a polynomial modulo n and modulo p.
 
 def norm(a, n, p):
 a = poly.modulo(a, p)
 a = a[:]
 for i in range(len(a)): a[i] = mod(a[i], n)
 a = poly.normalize(a)
 return a
 
 
 # Make a list of all n^d elements of the proposed field.
 
 def make_all(mat):
 all = []
 for row in mat:
 for a in row:
 all.append(a)
 return all
 
 def make_elements(n, d):
 if d == 0: return [poly.one(0, 0)]
 sub = make_elements(n, d-1)
 all = []
 for a in sub:
 for i in range(n):
 all.append(poly.plus(a, poly.one(d-1, i)))
 return all
 
 def make_inv(all, n, p):
 x = poly.one(1, 1)
 inv = []
 for a in all:
 inv.append(norm(poly.times(a, x), n, p))
 return inv
 
 def checkfield(n, p):
 all = make_elements(n, len(p)-1)
 inv = make_inv(all, n, p)
 all1 = all[:]
 inv1 = inv[:]
 all1.sort()
 inv1.sort()
 if all1 == inv1: print 'BINGO!'
 else:
 print 'Sorry:', n, p
 print all
 print inv
 
 def rj(s, width):
 if type(s) is not type(''): s = `s`
 n = len(s)
 if n >= width: return s
 return ' '*(width - n) + s
 
 def lj(s, width):
 if type(s) is not type(''): s = `s`
 n = len(s)
 if n >= width: return s
 return s + ' '*(width - n)
 
 |