用筛法求素数的基本思想是: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 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1不是素数,去掉。剩下的数中2最小,是素数,去掉2的倍数,余下的数是:
3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
剩下的数中3最小,是素数,去掉3的倍数,如此下去直到所有的数都被筛完,求出的素数为:
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
算法一:令A为素数,则A*N(N>1;N为自然数)都不是素数。
#define range 2000
bool IsPrime[range+1];
void change(bool IsPrime[])
{
int i,j;
for(i=0; i<=range; ++i)
IsPrime[i]=true;
IsPrime[0]=IsPrime[1]=false;
for(i=2; i<=range; ++i)
{
if(IsPrime[i])
{
for(j=2*i; j<=range; j+=i)
IsPrime[j]=false;
}
}
}
算法二:
说明:解决这个问题的诀窍是如何安排删除的次序,使得每一个非质数都只被删除一次。 中学时学过一个因式分解定理,他说任何一个非质(合)数都可以分解成质数的连乘积。例如,16=2^4,18=2 * 3^2, 691488=2^5 * 3^2 * 7^4 等。如果把因式分解中最小质数写在最左边,有16=2^4, 18=29,691488=2^5 * 21609,;换句话说,把合数N写成N=p^k * q,此时q当然是大于p的,因为p是因式分解中最小的质数。由于因式分解的唯一性,任何一个合数N,写成N=p^k * q;的方式也是唯一的。 由于q>=p的关系,因此在删除非质数时,如果已知p是质数,可以先删除p^2, p^3, p^4,… ,再删除pq, p^2q, p^3*q,…,(q是比p大而没有被删除的数),一直到pq>N为止。
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
int main()
{
int N;
cin>>N;
int *Location=new int[N+1];
for(int i=0; i!=N+1; ++i)
Location[i]=i;
Location[1]=0; //筛除部分
int p,q,end;
end=sqrt((double)N)+1;
for(p=2; p!=end; ++p)
{
if(Location[p])
{
for(q=p; p*q<=N; ++q)
{
for(int k=p*q; k<=N; k*=p)
Location[k]=0;
}
}
}
int m=0;
for(int i=1; i!=N+1; ++i)
{
if(Location[i]!=0)
{
cout<<Location[i]<<" ";
++m;
}
if(m%10==0) cout<<endl;
}
cout<<endl<<m<<endl;
return 0;
}