对于求质数这个问题,其实在大一刚刚上C语言的时候就已经接触过了~当时的想法其实非常简单啦,从质数的定义出发,一个质数就是当且能被1和它自己整除的数。所以,比如要求200以内的质数,只要从2开始遍历,然后将其放入一个isprime()函数中进行测试。而isprime()内部也无非是从2开始遍历,直到该数为止,若期间出现了能将其整除的数则返回NO,否则返回YES。
后来又学到了一个稍微能提高效率的方法,其实在检查是否为质数时主要测试2~根号i(测试的数为i),因为一个数肯定是两数相乘所得,一大一小嘛~不过其实我们忽略了一个重要的特性,那就是一个数若不是质数,则必定可以由比它小的若干个质数相乘所得,所以在测试的时候无需将比i小的数都测试一遍。而且运用类似筛法的思维,我们已知2和3为质数,则其倍数必定不是质数,由此可减少工作量。下面看看我自己写的程序吧~
void primer(int n)
{
int i,j,p[100000],cnt=2;
printf("%d\n%d\n",p[0]=2,p[1]=3); //2,3已知为质数
for(i=4;i<=n;i++)
{
if(!i%2||!i%3) //2,3不满足则直接跳过
continue;
for(j=0;j<cnt;j++)
if(!i%p[j])
break;
if(j==cnt)
{
p[cnt++]=i;
if(!cnt%10) printf("\n");
printf("%5d",i);
}
}
}
其中的prime[]数组用来保存已经获得的质数,而for循环就是在测试当前的数字能否被之前的素数整除,若将prime[]数组遍历完了,那么将当前数字添加到prime[]数组中~
当然~毕竟水平太渣,所以这段代码显得非常丑陋。下面就来看看大神是怎么做这件事的~
void primer(int n)
{
int prime[MAXSIZE];
int gap=2;
int count=3;
int may_be_prime=5;
int i,is_prime;
prime[0]=2;
prime[1]=3;
prime[2]=5;
while(count<MAXSIZE)
{
may_be_prime+=gap;
gap=6-gap;
is_prime=YES;
for(i=2;prime[i]*prime[i]<=may_be_prime&&is_prime;i++)
if(may_be_prime%prime[i]==0)
is_prime=NO;
if(is_prime)
prime[count++]=may_be_prime;
}
}
其实亮点是那个gap啦,我们会发现它总是在2和4直接替换。因为我们已知两个最小质数2和3,那么我们完全可以讲所有数以6为一个间隔进行分段。即分成:6n,6n+1,6n+2,6n+3,6n+4,6n+5。而每段中需要检测的只有6n+1和6n+5。将所有段连接起来,那么这些需要检测的数就是以2和4依次间隔的。这样做无疑大大降低了工作量。


