埃式筛法求区间素数

这段代码实现了一个简单的埃拉托斯特尼筛法,用于找出2到n之间的所有素数,并统计非素数的数量。程序首先将数组全部标记为素数,然后通过遍历和筛除倍数的方式排除合数。最后,输出素数和非素数的个数。

输入n,输出从2到n的所有素数,用空格隔开,输出该区间内不为素数的个数。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int n, count = 0, a[101]; 
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 0; i <= n; i++)
	{
		a[i] = 1;
	}
	for (int i = 2; i <= n/i; i++)//i <= n/i 等价于 i <= sqrt(n); 
	{
		if (a[i] == 1)//防止被筛后的数又进行筛除。 
		{
			for (int j = 2*i; j <= n; j += i)
//倍数 —> 乘法  —> 加法 —> 一个数的倍数,依次加上它本身。(注:j不能从i开始,要从i*2开始 
//从2开始,筛完2的倍数后,下一个数则为素数,并且从这个数开始又进行倍数筛除。 
			{
				a[j] = 0;//倍数,不是素数,标记 0 ; 
			}
		}
	}
	
	for (int i = 2; i <= n; i++)
	{
		if (a[i])
		{
			printf("%d ", i);
		}
		if (!a[i])
		{
			count++;
		}
	}
	printf("\n%d", count);
	return 0;
	
} 
拉托斯特尼筛法筛)用于找出区间内的所有素数,复杂度是$O(n\log\log n)$,其基本思想是素数的倍数一定是合数。以下是使用筛法区间素数的实现步骤及代码示例: ### 步骤 1. **初始化**:定义一个数组来标记每个数是否为素数,默认所有数都是素数,同时将 0 和 1 标记为非素数。 2. **筛选过程**:从 2 开始,将每个素数的倍数标记为非素数。为了提高效率,外层循环只需遍历到$\sqrt{n}$,因为当$i > \sqrt{n}$时,$i$的倍数在之前已经被标记过了。 3. **输出结果**:遍历数组,输出所有标记为素数的数。 ### 代码示例 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int Max = 1e5; int n; int prime[Max]; // 1表示是素数 void eratos() { memset(prime, 1, sizeof(prime)); // 默认全是素数 prime[0] = prime[1] = 0; // 0和1不是素数 for (int i = 2; i * i <= n; i++) { // 当i*i>n时,i*j>n,内层循环一定不执行,白白浪费时间 if (!prime[i]) continue; for (int j = i * 2; j <= n; j += i) { prime[j] = 0; // 素数的倍数一定是合数 } } } int main() { cin >> n; eratos(); for (int i = 0; i <= n; i++) if (prime[i]) cout << i << endl; return 0; } ``` ### 代码解释 - `memset(prime, 1, sizeof(prime))`:将数组`prime`的所有元素初始化为 1,表示默认所有数都是素数。 - `prime[0] = prime[1] = 0`:将 0 和 1 标记为非素数。 - `for (int i = 2; i * i <= n; i++)`:外层循环从 2 开始,直到$i^2 > n$,因为当$i$更大时,内层循环一定不执行,会浪费时间。 - `if (!prime[i]) continue`:如果$i$不是素数,则跳过。 - `for (int j = i * 2; j <= n; j += i)`:内层循环将$i$的倍数标记为非素数。 ### 注意事项 该程序可以在 1 秒内找出$10^6$范围以内的全部素数,了解即可,做题时应使用更高效的线性筛素数算法(欧拉筛法)[^2]。
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