回文质数 Prime Palindromes

这篇博客探讨了回文素数的概念,即既是素数又是回文数的整数。博主分享了学习心得,指出偶数位的数不存在回文质数,并列举了一些回文素数的例子。此外,博主还提及优化问题,并暗示将有代码展示,但具体内容未在摘要中给出。

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心得:
不懂的东西要多百度,要考虑优化问题,看了其他一些大佬的代码才发现自己存在的一些问题,以下附上刚学到的东西:
一、概念:
回文素数是一个既是素数又是回文数的整数。回文素数与记数系统的进位制有关。
回文素数是指,对一个整数n(n≥11)从左向右和从右向左读其结果值相同且是素数,即称n为回文素数。
除了11,偶数位的数不存在回文质数。4位,6位,8位……数不存在回文质数。
最初几个回文素数:11,101,131,151,181,191,313,353,373,383,727,757,787,797,919,929……两位回文素数1个,三位回文素数15个,五位回文素数93个,七位回文素数668个,九位回文素数5172个。

二、当然是代码啦

/*
 * 日期:2019.6.29
 * 作者:城主
 * 题目:[USACO1.5]回文质数 Prime Palindromes
 * 思路:用打表方法列出所有回文数,在输入
 *       范围之内再判断是不是质数。
 *       000,0 1 0,000
 */
import java.util.Scanner;

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import java.awt.*;
public class happ {
	static boolean isPrime(int num)//判断是否素数
	{
		int i;
		double temp=Math.sqrt(num);
		for(i=2;i<=(int)(temp);i++)
		{
			if(num%i==0)
			{
				return false;
			}
		}
		return true;	
	}
	static int getlength(int num)//判断长度
	{
		int n=1;
		while(num>9)
		{
			num/=10;
			n++;
		}
		return n;
	}
	public static void main(String args[]) 
	{
		
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		int a=scan.nextInt();
		int b=scan.nextInt();
		int p=getlength(a);
		int q=getlength(b);
		if(p<=1&&q>=1)//1位
		{
			if(a<=5&&b>=5)
			{
				System.out.println(5);
			}
			if(a<=7&&b>=7)
			{
				System.out.println(7);
			}
		}
		if(p<=2&&q>=2)//2位
		{
			if(a<=11&&b>=11)
			{
				System.out.println(11);
			}
		}
		if(p<=3&&q>=3)//3位000
		{
			int temp;
			for(int n1=1;n1<=9;n1+=2)
			{
				for(int n2=0;n2<=9;n2++)
				{
					temp=100*n1+n2*10+n1;
					if(temp>=a&&temp<=b)
					{
						if(isPrime(temp))
						{
							System.out.println(temp);
						}
						
					}
				}
			}  	
		}
		if(p<=5&&q>=5)//5位00 0 00
		{
			int temp;
			for(int n1=1;n1<=9;n1+=2)
			{
				for(int n2=0;n2<=9;n2++)
				{
					for(int n3=0;n3<=9;n3++)
					{

						temp=10000*n1+n2*1000+n3*100+n2*10+n1;
						if(temp>=a&&temp<=b&&isPrime(temp))
						{
							System.out.println(temp);
						}
					}
				}
			}  	
		}
		if(p<=7&&q>=7)//7位000 0 000
		{
			int temp;
			for(int n1=1;n1<=9;n1+=2)
			{
				for(int n2=0;n2<=9;n2++)
				{
					for(int n3=0;n3<=9;n3++)
					{
						for(int n4=0;n4<=9;n4++)
						{
							temp=1000000*n1+n2*100000+n3*10000+n4*1000+n3*100+n2*10+n1;
							if(temp>=a&&temp<=b&&isPrime(temp))
							{
								System.out.println(temp);
							}
						}
					}
				}
			}  	
		}
		scan.close();
	}

}

就这样吧,考试结束了,新一轮的坚持开始启程。

### USACO P1217 Prime Palindromes 的 Java 实现 以下是基于枚举方法并结合回文数构造的方式实现的一个高效解决方案。此方案利用了回文数的特性以及质数判断算法,从而避免了大量的冗余计算。 #### 方法概述 为了提高效率,可以先生成给定范围内所有的回文数,再逐一验证这些回文数是否为质数。这种方法显著减少了需要测试的数量,因为大多数非回文数可以直接排除[^4]。 #### AC代码 (Java) ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int a = scanner.nextInt(); int b = scanner.nextInt(); List<Integer> result = findPalindromePrimes(a, b); for (int num : result) { System.out.println(num); } } private static boolean isPrime(int n) { if (n < 2) return false; if (n == 2 || n == 3) return true; // 特殊情况处理 if (n % 2 == 0 || n % 3 == 0) return false; for (int i = 5; i * i <= n; i += 6) { // 跳过偶数和能被3整除的数 if (n % i == 0 || n % (i + 2) == 0) return false; } return true; } private static List<Integer> generatePalindromes(int length) { List<Integer> palindromes = new ArrayList<>(); if (length == 1) { for (int i = 0; i <= 9; i++) { palindromes.add(i); } return palindromes; } int halfLength = (length + 1) / 2; int start = (int) Math.pow(10, halfLength - 1); int end = (int) Math.pow(10, halfLength); for (int prefix = start; prefix < end; prefix++) { String s = Integer.toString(prefix); StringBuilder sb = new StringBuilder(s); if (length % 2 == 0) { sb.append(new StringBuilder(s).reverse()); } else { sb.append(new StringBuilder(s.substring(0, s.length() - 1)).reverse()); } palindromes.add(Integer.parseInt(sb.toString())); } return palindromes; } private static List<Integer> findPalindromePrimes(int a, int b) { List<Integer> primes = new ArrayList<>(); for (int len = 1; len <= 8 && Math.pow(10, len - 1) <= b; len++) { List<Integer> candidates = generatePalindromes(len); // 构造长度为len的所有回文数 for (int candidate : candidates) { if (candidate >= a && candidate <= b && isPrime(candidate)) { primes.add(candidate); } } } return primes; } } ``` --- #### 关键点解释 1. **回文数生成逻辑**: 使用 `generatePalindromes` 函数动态生成指定长度的回文数。对于奇数长度的回文数,中间字符不重复;而对于偶数长度,则完全对称。 2. **质数检测优化**: 利用了跳过偶数和能被3整除的数的方法,并进一步缩小循环范围至平方根级别 \( \sqrt{n} \)。 3. **边界条件处理**: 需要特别注意上下界 `[a, b]` 和最大可能值 \(10^8\) 的约束条件[^2]。 --- #### 时间复杂度分析 由于只针对回文数进行质数检验,而且回文数数量远少于总自然数数量,因此该算法的时间复杂度相较于暴力解法大幅降低。具体时间复杂度取决于区间大小和回文数分布密度。 ---
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