习题6-5 使用函数验证哥德巴赫猜想(20 分)

本文介绍了一个简单的素数判断函数及其应用。通过该函数验证了哥德巴赫猜想,即任意一个不小于6的偶数都可以表示为两个奇素数之和,并输出了所有解中最小的素数分解。

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本题要求实现一个判断素数的简单函数,并利用该函数验证哥德巴赫猜想:任何一个不小于6的偶数均可表示为两个奇素数之和。素数就是只能被1和自身整除的正整数。注意:1不是素数,2是素数。

函数接口定义:

int prime( int p );
void Goldbach( int n );

其中函数prime当用户传入参数p为素数时返回1,否则返回0;函数Goldbach按照格式“n=p+q”输出n的素数分解,其中p≤q均为素数。又因为这样的分解不唯一(例如24可以分解为5+19,还可以分解为7+17),要求必须输出所有解中p最小的解。

裁判测试程序样例:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int prime( int p );
void Goldbach( int n );

int main()
{
    int m, n, i, cnt;

    scanf("%d %d", &m, &n);
    if ( prime(m) != 0 ) printf("%d is a prime number\n", m);
    if ( m < 6 ) m = 6;
    if ( m%2 ) m++;
    cnt = 0;
    for( i=m; i<=n; i+=2 ) {
        Goldbach(i);
        cnt++;
        if ( cnt%5 ) printf(", ");
        else printf("\n");
    }

    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例:

89 100

输出样例:

89 is a prime number
90=7+83, 92=3+89, 94=5+89, 96=7+89, 98=19+79
100=3+97,
int prime( int p )
{	
	int i ;
	if(p<=1){
		return 0;	
	}else if (p==2){
		return 1;
	}else{
		for(i=2;i<=p/2;i++){
			if(p%i==0){
				return 0;
			} else if(i>p/2){
				return 1;	
			}
		}
	}
	return 1;
}

void Goldbach( int n ){
	int a;
	int count=0;
	for(a=2; a<=n;a++){	
		if(prime(a)==1&&prime(n-a)==1){
			count++;
			if(count==1){
				printf("%d=%d+%d",n,a,n-a);
			}
		}
	}
} 

 

### 回答1: 哥德巴赫猜想是指任何一个大于2的偶数都可以表示成两个质数之和。为了验证这个猜想,我们可以编写一个函数,输入一个偶数,然后遍历所有小于该偶数的质数,判断是否存在两个质数之和等于该偶数。如果存在,就返回True,否则返回False。这个函数可以重复调用,以验证不同的偶数是否符合哥德巴赫猜想。 ### 回答2哥德巴赫猜想是一个著名的数学猜想,它认为任意一个大于2的偶数都可以表示为三个质数的和。为了验证这个猜想,我们可以编写一个程序来检验。 我们可以首先编写一个函数来判断一个数是否为质数,函数名可以为“is_prime”,接受一个参数n,返回值为布尔类型。判断一个数n是否为质数,可以通过判断n是否可以被2到n-1之间的任何一个数整除来实现,如果能整除,则不是质数,否则是质数。 接下来我们可以编写另一个函数“goldbach”,接受一个参数n,即要验证的偶数。在函数内部,我们可以迭代1到n之间的所有奇数m,如果m是质数,那么我们可以计算另外两个数p=n-m和q=m,判断p和q是否也是质数。如果是,那么就找到了一组符合条件的质数,否则继续迭代,直到找到符合条件的质数或者所有奇数都判断完了。最终如果都没有找到符合条件的质数,则说明哥德巴赫猜想不成立。 最后我们可以编写一个主函数来调用上述两个函数,首先读入一个数n,判断它是否为偶数,如果是,调用goldbach函数验证哥德巴赫猜想,如果是,输出验证失败的信息即可。 整个程序的实现过程比较简单,通过模块化的设计,我们实现了一个验证哥德巴赫猜想的程序。这个程序可以验证任意一个偶数是否可以表示为三个质数的和,也可以扩展到验证其他类似的猜想。同时,这个程序的运行效率也相对较高,因为我们通过判断质数来缩小了搜索的范围,大大提高了效率。 ### 回答3: 哥德巴赫猜想是一条著名的数学猜想,它的内容是“任何一个大于2的偶数都可以表示成两个素数之和”。本题的任务是编写一个函数验证这个猜想是否成立。 首先,我们需要明确一个概念,即素数。素数是指只能被1和它本身整除的正整数,如2、3、5、7等。而合数则是指除了1和它本身之外还能被其他数整除的正整数,如4、6、8、9等。 接着,我们可以通过以下步骤,编写一个用于验证哥德巴赫猜想函数: 1.定义一个函数,如check_goldbach(num),其中num为待验证的偶数。 2.在函数中,利用循环逐个枚举小于等于num的所有素数p,对于每一个素数p,判断num - p是否也是素数。如果是,那么num就可以表示成p和(num-p)的和,即符合哥德巴赫猜想。如果所有的素数p都被枚举过了,仍然没有找到合适的素数对,那么函数就应该返回False。 3.为了判断一个数是否为素数,我们可以编写一个辅助函数is_prime(num),用于判断num是否为素数。该函数的实现可以采用枚举法,即判断2(num-1)之间的所有正整数是否能够整除num,如果都不能整除,则num是素数,否则它就是合数。 最后,我们可以编写一个主程序,调用check_goldbach(num)函数验证哥德巴赫猜想是否成立。主程序可以从用户处输入一个偶数num,并输出验证结果。 以上是对习题6-5使用函数验证哥德巴赫猜想的回答,希望能对大家有所帮助。
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