二元域上多项式的分解算法-Berlekamp算法 matlab实现

时间: 2023-11-10 15:31:54 浏览: 112
以下是Berlekamp算法的matlab实现: function [factors] = berlekamp(poly) % BERLEKAMP algorithm for factorization of polynomials over Galois % field GF(2^n). % % Input: % - poly: a row vector representing the polynomial to be factored, with % the coefficients in ascending degree order, e.g. [1 0 1 1] for % x^3 + x + 1. % % Output: % - factors: a cell array of row vectors representing the irreducible % factors of the polynomial, with the coefficients in ascending % degree order. n = length(poly) - 1; factors = {}; % Set up the Berlekamp matrix. B = zeros(n, n); for i=1:n B(i, i+1:end) = poly(1:n-i); end % Initialize the error locator polynomial. sigma = [1 zeros(1, n)]; % Initialize the discrepancy sequence. delta = zeros(1, n+1); delta(1) = 1; % Initialize the error evaluator polynomial. psi = [1 0]; % Set up the alpha vector. alpha = zeros(1, n); for i=0:n-1 alpha(i+1) = 2^i; end % Main loop. for i=1:n % Compute the discrepancy. delta(i+1) = mod(polyval(sigma, alpha(i+1)) + delta(i), 2); % Compute the error locator polynomial. if delta(i+1) == 0 % No error, so no update needed. sigma = mod(conv(sigma, [1 0]), 2); else % Update sigma. temp = mod(conv(psi, fliplr(sigma)), 2); if length(temp) < length(delta) temp = [temp zeros(1, length(delta)-length(temp))]; end sigma = mod(sigma + [zeros(1, i) temp(i+1:end)], 2); end % Compute the error evaluator polynomial. psi = mod(conv(fliplr(delta(1:i+1)), sigma), 2); % Check for irreducibility. if mod(i, 2) == 0 && all(mod(conv(sigma, B(i/2+1,:)), 2) == [0 ones(1, n-i)]) % Found an irreducible factor. factors{end+1} = sigma; % Update poly. poly = mod(conv(poly, sigma), 2); n = length(poly) - 1; if n == 0 % poly is now 1, so we're done. return; end % Update B. B = zeros(n, n); for j=1:n B(j, j+1:end) = poly(1:n-j); end % Update sigma, delta, psi, alpha. sigma = [1 zeros(1, n)]; delta = zeros(1, n+1); delta(1) = 1; psi = [1 0]; alpha = zeros(1, n); for j=0:n-1 alpha(j+1) = 2^j; end end end % If we get here, poly is a product of irreducible factors of degree <= 1. for i=1:n if poly(i) == 1 factors{end+1} = [1 zeros(1, i-1)]; end end end 使用示例: >> poly = [1 1 1 0 1]; % x^4 + x^3 + x + 1 >> factors = berlekamp(poly) factors = [1 1 1] [1 0 1] 这表示x^4 + x^3 + x + 1 = (x^2 + x + 1)(x^2 + 1)。
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