输入n,求n以内的所有素数
算法用两个数组存储数据:
一个是prime[],存储n以内所有的素数,其index为pi,初值为0
一个是is_prime[i],表示自然数i(i<=n)是不是质数。
void genPrime()
{
memset(isPrime,1,sizeof(isPrime));
for(long i = 2 ; i < N ; i++)
{
if(isPrime[i]){
prime[num_prime ++]=i;
}
//关键处1
for(long j = 0 ; j < num_prime && i * prime[j] < N ; j ++)
{
isPrime[i * prime[j]] = 0;
if( !(i % prime[j] ) ) //关键处2
break;
}
}
}
第一层遍历2到N之间的所有自然数i,看看它是不是质数,如果是,则把i放进prime数组中。
第二层循环是对所有未来的数进行筛选。对于当前正在处理的i,显然它乘以任何一个已经找到的素数的结果肯定是合数,它们将会被剔除。
整个算法最核心的一句是第13行:当i可以被某个已经找到的质数整除的时候,循环退出,不再进行剔除工作。
这样做的原因是:当prime[j]是i的因子的时候,设i = prime[j]*k,
首先,我们可以肯定的说,prime[j]是i的最小质因数,这是因为第二层循环是从小到大遍历素数的;
其次,我们可以肯定的说,i已经无需再去剔除prime[j']*i (j'>j) 形式的合数了,这是因为,
prime[j']*i可以写成prime[j'] *(prime[j]*k) = prime[j]*(prime[j']*k),也就是说所有的prime[j']*i将会被将来的某个i'=prime[j']*k剔除掉,当前的i已经不需要了。