欧拉线性筛

欧拉线性筛

原理:

把每个合数只用被最小质数因子筛掉。

代码步骤:

数组:

bool isprime [maxn] //i是否为质数

int primes[maxn],cnt=0; //存质数和质数个数

步骤:

·将所有除0、1数字当成质数。

·i从2 to maxn开始循环:

如果i是质数:加入到primes数组中

j从1 to i*primes[j]<maxn开始循环:

​ 筛掉i*primes[j];

如果i是primes[j]的整数倍=>break

Code

void Euler(){
    memset(isprime,1,sizeof(isprime));
    isprime[0]=isprime[1]=1;
    for(int i=2;i<maxn;i++){
        if(isprime[i]) primes[++cnt]=i;
        for(int j=1;i*primes[j]<maxn;j++){
            isprime[i*primes[j]]=0;
            if(i%primes[j]==0) break;
        }
    }
}

其他:求l到r中的质数个数

引入前缀数组num[maxn],表示1~i中的质数个数。

Euler函数预处理后,i从1 to maxn循环,num[i]=isprime[i]?num[i-1]:num[i-1]+1;

输出时输出num[r]-num[l-1];

Code
    Euler();
    for(int i=1;i<=maxn;i++){
        num[i]=num[i-1];
        if(isprime[i]) num[i]++;
    }
int a,b;
    while(~scanf("%d%d",&a,&b)) printf("%d\n",num[b]-num[a-1]);

转载于:https://www.cnblogs.com/saitoasuka/p/10330935.html

<think>好的,我现在要解决的问题是用户关于线法和法的区别及实现的疑问。首先,我需要回忆一下这两种法的基本概念和原理,然后比较它们的异同点,接着看看它们的实现方式,最后可能需要分析各自的优缺点和应用场景。 首先,线法和法都是用来选素数的算法,但用户提到可能存在区别。根据已有的引用资料,比如引用[3]提到线法也叫,是在埃氏法的基础上优化而来,时间复杂度为O(n)。但用户的问题中提到两者的比较,这说明可能存在一些混淆或者细节上的不同。 根据引用[2]和[3],埃氏法的问题在于会重复标记合数,而线法则通过确保每个合数只被其最小质因数除来避免重复,从而将时间复杂度降为线。引用[4]则提到法与线法类似,核心思想是确保每个合数只被最小质因数除一次。看起来这里可能存在名称上的混淆,即线法和法可能指的是同一种算法?或者是法是线法的一种实现,同时还能计算拉函数? 需要进一步确认:是否在某些资料中,线法和法被视为同一种算法,而在其他资料中,法特指结合了计算拉函数的法?或者可能用户提到的法其实是线法的一个别称? 查看引用[3]的标题:“狂热算法篇”提到埃氏与线),这里括号里说明线。引用[2]中提到法代码,而引用[4]则讨论了线法与拉函数的关系,可能法在实现线的同时,还能计算每个数的拉函数值? 因此可能的区别在于,线法是一种通用的算法,用于高效选素数,而法可能是在线法的基础上,进一步用于计算拉函数,或者两者是同一算法的不同名称。需要更仔细地分析引用内容。 引用[1]中的总结提到:法与线法类似,核心思想是确保每个合数只被其最小质因数除一次。这可能暗示两者是同一算法,只是名称不同。但引用[4]的标题是“线法 与 拉函数”,其中讨论了用线法计算拉函数的方法。因此可能法是指在线法的过程中同时计算拉函数,而普通的线法仅用于选素数? 或者可能,法和线法其实是同一算法的两种不同称呼,不同来源可能有不同的命名习惯。例如,有些资料称其为线法,有些则称法,而它们的基本原理相同。这种情况下,用户的问题可能源于对名称的混淆,而实际算法并无区别。 但用户的问题明确问的是两者的区别,所以必须找到它们的不同点。根据现有引用,可能需要指出,法是在线法的基础上,进一步扩展用于计算拉函数,因此它们的实现可能有所不同,特别是在处理数论函数时。 例如,引用[4]中的代码展示了如何用线法来计算拉函数,这可能就是法的一个应用。也就是说,线法是基础算法,而法可能特指在线法过程中同时计算拉函数或其他数论函数的方法。因此,它们的核心选机制相同,但法在实现时加入了额外的步骤来计算拉函数。 总结可能的区别: 1. 核心算法相同,都是线时间复杂度,确保每个合数被最小质因数除一次。 2. 法可能特指在法的过程中计算拉函数,而线法一般指仅选素数。 3. 因此,实现上,法在代码中会有额外的变量或步骤来处理拉函数的计算,而线法则仅维护素数列表和最小质因数信息。 接下来需要确认这些信息是否正确。例如,查看引用[4]中的代码,确实是在线法的框架内,增加了计算拉函数的部分,其中phi数组保存每个数的拉函数值,处理质数、合数时分别计算phi值。而普通的线法可能不需要这些额外的步骤。 因此,两者的区别可能在于功能扩展:线法用于高效选素数,而法则在同样的法过程中计算拉函数,或者在处理时有不同的操作,但法机制本身是相同的。 因此,回答用户的问题时,需要说明: - 线法和法通常指的是同一种法机制,确保每个合数被最小质因数除,时间复杂度O(n)。 - 但在某些上下文中,法可能特指结合了拉函数计算的线法实现,即在选素数的同时计算每个数的拉函数值。 - 因此,区别主要在于是否扩展了功能,而基础法过程是一致的。 接下来需要给出两者的实现示例,比较它们的代码差异,展示法如何计算拉函数,而线法仅选素数。 例如,线法的代码可能如下: ```python def linear_sieve(n): is_prime = [True] * (n+1) primes = [] for i in range(2, n+1): if is_prime[i]: primes.append(i) for p in primes: if i * p > n: break is_prime[i*p] = False if i % p == 0: break return primes ``` 而法在计算拉函数的实现可能如下: ```python def euler_sieve(n): is_prime = [True] * (n+1) primes = [] phi = [0] * (n+1) phi[1] = 1 for i in range(2, n+1): if is_prime[i]: primes.append(i) phi[i] = i - 1 for p in primes: if i * p > n: break is_prime[i*p] = False if i % p == 0: phi[i*p] = phi[i] * p break else: phi[i*p] = phi[i] * (p - 1) return primes, phi ``` 这样,法在过程中维护了phi数组,用于存储每个数的拉函数值。这说明法不仅选素数,还能计算拉函数,而线法则专注于素数选。因此,两者的区别在于功能扩展,而非基础算法机制。 综上,用户的问题需要明确:线法和法在核心机制上是相同的,但法可能用于指代那些在的过程中计算数论函数(如拉函数)的实现。因此,它们的区别在于应用范围和功能,而非基础算法步骤的不同。</think>### 线法 vs 法:算法实现与比较 #### 1. 核心思想与时间复杂度 - **线法**和**法**的核心思想相同:确保每个合数仅被其**最小质因数**除一次,时间复杂度均为 $O(n)$[^1][^3]。 - 两者的区别主要体现在**功能扩展**上: - 线法专注于**高效选素数**。 - 法则在素数的同时,可**计算数论函数**(如拉函数 $\varphi(n)$)[^4]。 --- #### 2. 算法实现对比 ##### 2.1 线法(仅选素数) ```python def linear_sieve(n): is_prime = [True] * (n+1) primes = [] # 存储素数 for i in range(2, n+1): if is_prime[i]: primes.append(i) # 用当前数i与已出的素数相乘标记合数 for p in primes: if i * p > n: break is_prime[i * p] = False if i % p == 0: # 保证最小质因数除 break return primes ``` - **关键步骤**:当 `i % p == 0` 时终止内层循环,避免重复标记[^2]。 ##### 2.2 法(同时计算拉函数) ```python def euler_sieve(n): is_prime = [True] * (n+1) primes = [] # 存储素数 phi = [0] * (n+1) # 存储拉函数值 phi[1] = 1 for i in range(2, n+1): if is_prime[i]: primes.append(i) phi[i] = i - 1 # 素数的拉函数值为i-1 # 标记合数并更新phi值 for p in primes: if i * p > n: break is_prime[i * p] = False if i % p == 0: phi[i * p] = phi[i] * p # i与p不互质时的公式 break else: phi[i * p] = phi[i] * (p - 1) # i与p互质时的公式 return primes, phi ``` - **关键扩展**:根据 $i$ 与质数 $p$ 的关系,利用递推公式计算 $\varphi(i \cdot p)$[^4]。 --- #### 3. 能与应用场景 | **特** | 线法 | 法 | |----------------|------------------------|--------------------------| | **主要功能** | 选素数 | 选素数 + 计算拉函数 | | **空间复杂度** | $O(n)$ | $O(n)$(需额外存储phi数组)| | **适用场景** | 仅需素数列表 | 需同时处理数论函数问题 | --- #### 4. 关键区别总结 1. **功能差异**: - 线法仅生成素数。 - 法可在线法框架内扩展计算**拉函数**或其他数论函数。 2. **实现复杂度**: - 法需维护额外变量(如 `phi` 数组),逻辑略复杂。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值