蓝桥杯——无平方因子数(埃氏筛法)

本文介绍了一种高效的算法,用于计算给定区间 [n, m] 内的无平方因子数,其中 n 和 m 的范围为 1 到 10^12,且 m-n 的差距小于 10^7。通过埃氏筛法筛选素数并找出其平方倍数,统计无平方因子整数的数量。

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给出正整数n和m,区间[n,m]内的“无平方因子”的数有多少个?整数p无平方因子当且仅当不存在k > 1,使得p是k * k的倍数。1 <= n <= m <= 10 ^ 12,m - n <= 10 ^ 7

 

#include<iostream>
#include<cstring>

using namespace std;

typedef long long ll;
const ll maxn=100000000;
ll isprime[maxn];
ll vis[maxn];
int first,end;
int count,m;
//埃氏筛法,筛出素数存入数组vis 
void serch(int t)
{
	memset(isprime,0,sizeof(isprime));
	for(int i=2;i*i<=t;i++)
	{
		if(!isprime[i]) 
		{
		vis[m++]=i;
		for(int j=i*i;j<=t;j=j+i)
			isprime[j]=1;
		}	
	}
	return;		
}

int main()
{
	cin>>first>>end;
	serch(end);
	//筛完之后,记得把isprime数组归零 
	memset(isprime,0,sizeof(isprime));
	//然后将素数的平方数值1 
	for(int i=0;i<m;i++)
	{
		for(int j=vis[i]*vis[i];j<=end;j+=vis[i]*vis[i])
			isprime[j]=1;
	}
	//输出[first,end]这个区间范围内的所有无平方因子的数,并统计个数 
	for(int i=first;i<=end;i++)
	{
		if(!isprime[i])
		{
			cout<<i<<" ";
			count++;
		}
	}
	cout<<endl;
	cout<<count;
	return 0;
 } 

### C++ 实现埃氏筛法求素 以下是基于埃氏筛法原理编写的 C++ 示例代码,能够高效地找到指定范围内所有素: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 定义函 sieveOfEratosthenes 来实现埃氏筛法 vector<int> sieveOfEratosthenes(int n) { vector<bool> prime(n + 1, true); // 初始化布尔组,默认全部为素 prime[0] = prime[1] = false; // 0 和 1 非素 for (int p = 2; p * p <= n; p++) { // 只需遍历至 sqrt(n) if (prime[p]) { // 如果当前是素 for (int i = p * p; i <= n; i += p) { // 将其倍标记为非素 prime[i] = false; } } } vector<int> primes; // 存储最终的素列表 for (int p = 2; p <= n; p++) { if (prime[p]) primes.push_back(p); } return primes; } int main() { int n; cout << "Enter the upper limit to list all prime numbers: "; cin >> n; vector<int> primes = sieveOfEratosthenes(n); cout << "Prime numbers up to " << n << ": "; for (int prime : primes) { cout << prime << " "; } cout << endl; return 0; } ``` 上述代码实现了埃氏筛法的核心逻辑[^1]。通过创建一个布尔组 `prime` 表示每个的状态(是否为素),并逐步将已知素的倍标记为非素。 #### 关键点解析 - **初始化布尔组**:初始假设所有大于等于 2 的都是素。 - **优化循环条件**:只需检查到 \( \sqrt{n} \),因为更大的因必然有对应的小于 \( \sqrt{n} \) 的配对因子。 - **减少冗余计算**:从 \(p^2\) 开始标记倍,而非从 \(2p\) 开始,进一步提升效率[^4]。 --- ### 问题
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