关于素数

本文详细介绍了埃氏筛法的基本原理及其应用。埃氏筛法是一种高效求解一定范围内素数的方法,通过去除已知素数的倍数来筛选出素数。文中还提供了具体的实现代码,并介绍了其在求解特定数学问题上的应用。
埃氏筛法:
用筛法求素数的基本思想:把从1开始的、某一范围内的正整数从小到大顺序排列, 1不是素数,首先把它筛掉。剩下的数中选择最小的数是素数,然后去掉它的倍数。依次类推,直到筛子为空时结束。如有:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
3 5 7 9 11 13 15 17 19 (从2 开始,筛去2的倍数之后剩余的数)
2 3 5 7 11 13 17 19 (从3开始,筛去3的倍数之后)
所以即为
最后剩余的人素数的个数。

素数筛代码:

int prime[MAXN];
int isprime[MAXN + 1];
int con(int n)
{
    int p = 0;
    for(int i = 0; i <=n; i++)
    {
        isprime[i] = 1;
    }
    isprime[0] = isprime[1] = 0;
    for(int i = 2; i<=n; i++)
    {
        if(isprime[i])
        {
            prime[p++] = i;
            
        }
        for(int j = 2*i; j <= n; j = j +i)
        {
            isprime[j] = 0;
        }
        
    }
    return p;
}

最直接的应用:sdnu 1522 
2编号1,3编号2,5编号3........任给一个数,求这个数的所有的质因子里面的最大编号是多少
注:0和1的编号都是0。

思路:利用素数筛思想,把存每个素数倍数的数组改成存该素数,则每次查找时就是最大的质因子,用另一个数组存该最大质因子的编号

第一次提交的时候把prime()函数写在while里了,T,放在外边进行预处理只进行一次,A了。
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
#define maxa 1000000
using namespace std;
int m[maxa];
int a[maxa];
int prime()
{
    int i,j;
    memset(m,0,sizeof(m));
    m[0] = m[1] = 1;
    int cnt = 0;
    for(i = 2; i <= maxa; i++)
    {
        if(!m[i])
        {
            cnt++;
            for(j = 1; j*i <= maxa; j++)
            {
                m[i*j] = i;
                a[i] = cnt;
            }
        }
    }
}
int main()
{
    int n;
prime();
   while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        if(n==0||n==1)
            printf("1\n");
        else
        {
        //    prime();
            printf("%d\n",a[m[n]]);
        }
    }
}

区间筛法:  a < b  < 10^12

                b  - a < 10^6

a,b范围太大,不能直接求int范围的素数。而区间间隔比较小,只有1e6,而且对于int范围内的合数来说,最小质因子必定小于2^16。所以可以求出[a,b]中合数,转而求出素数,然后暴力枚举所有素数对即可。

如何求区间[a,b]中的合数:合数的最小质因子小于2^16,即小于50000。所以先求出小于50000的所有素数。则区间[l,u]中的合数,必定可以表示为小于50000的素数的倍数。枚举所有小于50000的素数,再找出[a,b]中所有的合数。

typedef long long ll;
bool is_prime[1000000+5];
bool is_prime_small[1000000+5];
//对区间[a,b)内的整数执行筛法。is_prime[i-a]=true→i是素数
void segment_sieve(ll a,ll b)
{
    for(int i=0;(ll)i*i<b;i++) is_prime_small[i]=true;
    for(int i=0;i<b-a;i++) is_prime[i]=true;
    for(int i=2;(ll)i*i<b;i++){
        if(is_prime_small[i]){
            for(int j=2*i;(ll)j*j<b;j+=i) is_prime_small[i]=false;//筛[2,√b)
            for(ll j=max(2ll,(a+i-1)/i)*i;j<b;j+=i) is_prime[j-a]=false;//筛[a,b)
            //2LL是2的长整数形式
            //((a+i-1)/i)*i是满足>=a&&%i==0的离a最近的数
            //也可以写成(a%i==0)?a:(a/i+1)*i
        }
    }
}


### 回答1: 以下是一个简单的 C 程序,可以计算出用户输入的整数是否是素数: ```c #include <stdio.h> int main() { int num, i, flag = 0; printf("请输入一个整数:"); scanf("%d", &num); // 判断 num 是否为素数 for (i = 2; i <= num / 2; ++i) { // 如果 num 能够被 i 整除,说明它不是素数 if (num % i == 0) { flag = 1; break; } } if (flag == 0) printf("%d 是素数。", num); else printf("%d 不是素数。", num); return 0; } ``` 这个程序首先从用户处获取一个整数,然后使用 for 循环从 2 到 num / 2 逐个检查能否被整除。如果找到一个可以整除的数,则将标志变量 flag 设置为 1,程序退出循环并输出“不是素数”。否则,flag 仍为 0,表示 num 是素数,程序输出“是素数”。 ### 回答2: 以下是一个简单的关于素数的C程序: #include <stdio.h> #include <stdbool.h> // 判断一个数是否为素数 bool isPrime(int num) { if (num <= 1) { return false; } for (int i = 2; i * i <= num; i++) { if (num % i == 0) { return false; } } return true; } int main() { int n; printf("请输入一个正整数:"); scanf("%d", &n); printf("%d以下的素数有:\n", n); for (int i = 2; i <= n; i++) { if (isPrime(i)) { printf("%d ", i); } } return 0; } 程序中的isPrime函数用于判断一个数是否为素数。在主函数中,用户输入一个正整数n,程序将输出小于等于n的所有素数。 首先,定义了一个布尔类型的函数isPrime,接收一个整数作为参数。该函数首先判断给定的数是否小于等于1,若是则返回false,因为1和负数都不是素数。然后使用一个循环从2开始,逐个检查数字i是否能够整除给定的数。如果找到了一个能够整除的数,则说明该数不是素数,返回false。如果整个循环结束后都没有找到能整除的数,说明该数是素数,返回true。 在主函数中,接收用户输入的正整数n,并循环从2开始到n,逐个调用isPrime函数,将返回的素数输出到屏幕上。 运行程序后,它会要求你输入一个正整数n,并输出小于等于n的所有素数。比如,如果输入10,则输出:2 3 5 7。这个程序的时间复杂度为O(n * sqrt(n))。 ### 回答3: 下面是一个关于素数的C程序示例: #include <stdio.h> int isPrime(int num) { if(num < 2) { return 0; } for(int i = 2; i <= num/2; i++) { if(num % i == 0) { return 0; } } return 1; } int main() { int n; printf("请输入一个正整数:"); scanf("%d", &n); if(isPrime(n)) { printf("%d是素数。\n", n); } else { printf("%d不是素数。\n", n); } return 0; } 这个程序首先定义了一个名为isPrime的函数,用于判断一个数是否为素数。isPrime函数接收一个整数作为参数,返回一个整数值,为1代表是素数,为0代表不是素数。isPrime函数中使用了一个for循环来逐个判断该数是否有其他因数,如果没有其他因数,就判定为素数。 在主函数main中,程序要求用户输入一个正整数,并通过调用isPrime函数判断该数是否为素数,然后输出相应的结果。 示例程序只能判断一个数是否为素数,如果想要判断一个给定范围内的所有素数,可以在主函数中使用循环,并在循环内调用isPrime函数进行判断。
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