一、基本思想
//质数(素数)是指在大于1的自然数中除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。
(1)判断一个数n是不是素数,可以用2到(int)sqrt(n)之间的所有整数去除n,看能否整除,如果都不能整除,那么n是素数(慢)
(2)穷举法优化就是减少了不必要的穷举
(3)筛法求素数:把2到n的多有数都存到数组里,从2开始,先划掉n内所有2的倍数,然后每次从下一个剩下的数(必然是素数)开始,划掉其n内所有的倍数,最后剩下的数,就都是素数。
具体到程序:
1.可以设置一个标记数组isPrime,isPrime[i]的值是1,就表示是素数;
2.划掉k的倍数,就是把isPrime[2*k],isPrime[3*k]...置成0;
3.最后检查isPrime数组,输出isPrime[i]为1的那些i。
这种方法:空间换时间,加快了速度,对于大量数的计算效果尤为明显
以下为两种方法的程序:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
//质数(素数)是指在大于1的自然数中
//除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。
int IsPrime(int m){//普通方法求素数
int sq,i;
sq=(int)sqrt(m);//注意取整
for(i=2;i<=sq;i++){//注意i<sq错误
if(m%i==0){
return 0;
}
}
return 1;
}
int main(void){
int m,j;
scanf("%d",&m);
if(IsPrime(m)){
printf("Yes,it is prime\n");
}
else{
printf("No!\n");
}
for(j=2;j<=100;j++){
if(IsPrime(j))
printf("%4d",j);
}
return 0;
}
#include<math.h>
#include<stdio.h>
int main(){//优化穷举法求100以内的全部素数
int i,sq;
printf("%3d",2);//2是素数
for(i=3;i<=100;i+=2){//每次判读i是否为素数
int k;//偶数一定不是素数故跳过
sq=(int)sqrt(i);
for(k=3;k<=sq;k+=2){//不检查是否能被偶数整除
if(i%k==0){//如果不是素数,跳出本循环体
break;
}
}
if(k>sq)//如果k>sq,说明检查完所有数,都没有被整除
printf("%3d",i);
}
return 0;
}
#include<stdio.h>//筛选法求素数
#define MAX_NUM 100
char isPrime[MAX_NUM+10];//避免数组越界?
//最终如果isPrime[i]为1,表示i是素数
int main(void){
int i,j;
for(i=2;i<=MAX_NUM;++i)//假设所有的数都是素数
isPrime[i]=1;
for(i=2;i<=MAX_NUM;++i){
if(isPrime[i])//避免重复去掉数,只标记素数的倍数
for(j=2*i;j<=MAX_NUM;j+=i){
isPrime[j]=0;//将素数的倍数标记为非素数
}
}
for(i=2;i<=MAX_NUM;++i)
if(isPrime[i])
printf("%-3d",i);
return 0;
}
本文介绍了求100以内素数的三种方法:基本的判断法、穷举法优化以及筛法。筛选法通过从2开始逐个划掉倍数,减少不必要的计算,提高了效率。程序实现中使用标记数组记录素数状态,最后输出标记为1的数组元素即为素数。这种空间换时间的方法在处理大量数据时效果显著。
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