关于素数的埃氏筛法

本文详细介绍了埃拉托斯特尼筛法,一种古老的素数筛选算法。通过从2开始,标记并去除每个素数的倍数,以此找出给定范围内的所有素数。文章列举了算法步骤,提供了25以内的素数筛选实例,并讨论了C++代码实现及其空间优化策略,包括使用布尔数组和位操作来提高空间效率。

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埃拉托斯特尼筛法

简称埃氏筛,是一种简单且年代久远的筛法,用来找出一定范围内所有的素数。

所使用的原理是从2开始,将每个素数的各个倍数,标记成合数。一个素数的各个倍数,是一个差为此素数本身的等差数列。此为这个筛法和试除法不同的关键之处,后者是以素数来测试每个待测数能否被整除。


关于素数的埃氏筛法

算式

给出要筛数值的范围n,找出 {\displaystyle {\sqrt {n}}} \sqrt{n}以内的素数 {\displaystyle p_{1},p_{2},\dots ,p_{k}} p_{ {1}},p_{ {2}},\dots ,p_{ {k}}。先用2去筛,即把2留下,把2的倍数剔除掉;再用下一个素数,也就是3筛,把3留下,把3的倍数剔除掉;接下去用下一个素数5筛,把5留下,把5的倍数剔除掉;不断重复下去……。


步骤

找出25以内的所有素数,详细列出算法如下:

  1. 列出2以后的所有序列:
    2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

  2. 标出序列中的第一个质数,也就是2,序列变成:
    2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

  3. 将剩下序列中,划摽2的倍数(粗体),序列变成:
    2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

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