素数对

程序通过isPrime函数验证数对是否为素数,输出所有符合条件的素数对,如100的输出样例。

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【题目描述】

两个相差为2的素数称为素数对,如5和7,17和19等,本题目要求找出所有两个数均不大于n的素数对。

【输入】

一个正整数n(1≤n≤10000)。

【输出】

所有小于等于n的素数对。每对素数对输出一行,中间用单个空格隔开。若没有找到任何素数对,输出empty。

【输入样例】

100

【输出样例】

3 5
5 7
11 13
17 19
29 31
41 43
59 61
71 73
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
bool isPrime(int n)//求大于等于2的整数n是不是质数 
{
    for(int i = 2; i <= sqrt(n); ++i)
        if(n % i == 0)
            return false;
    return true;
}
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    bool isEmpty = true;
    for(int i = 2; i <= n; ++i)//i为较大的数字,较小的数字为i-2 
    {
        if(isPrime(i) && isPrime(i+2))//如果两个数都是质数 
        {
            isEmpty = false;
            cout << i << ' ' << i+2 << endl;
        }
    }
    if(isEmpty)
        cout << "empty";
    return 0;
}

### 关于C语言实现素数对的解决方案 #### 素数对的概念 素数对通常指的是两个相邻的素数之间的差值为2的一类特殊素数组合,也被称为孪生素数。例如 (3, 5), (11, 13) 都是典型的素数对。 为了实现这一目标,在编写程序时可以先定义一个函数用于检测某个整数是否为素数[^2],然后再通过遍历一定范围内的所有可能组合来查找符合条件的素数对。 以下是完整的 C 语言代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdbool.h> // 定义判断素数的辅助函数 bool isPrime(int num) { if (num <= 1) return false; for (int i = 2; i * i <= num; ++i) { // 只需检查到sqrt(num),提高效率 if (num % i == 0) return false; } return true; } int main() { int start, end; printf("请输入起始和结束数值:"); scanf("%d%d", &start, &end); bool foundPair = false; for (int i = start; i <= end - 2; ++i) { if (isPrime(i) && isPrime(i + 2)) { // 如果当前数及其后续两位均为素数,则构成一对素数对 printf("(%d, %d)\n", i, i + 2); foundPair = true; } } if (!foundPair) { printf("未找到任何素数对。\n"); } return 0; } ``` 上述代码实现了如下功能: - 使用 `isPrime` 函数高效地验证给定数字是否为素数。 - 主循环部分负责逐一测试指定区间 `[start, end)` 中是否存在满足条件的素数对,并打印出来[^1]。 #### 性能优化说明 原生算法虽然简单易懂,但在处理较大数据量时可能存在性能瓶颈。因此可以通过减少不必要的计算次数进一步提升运行速度,比如仅针对奇数执行筛选操作即可排除掉一半候选者;或者采用埃拉托斯特尼筛法预先构建好一个小范围内所有的素数列表再从中挑选合适的配对关系等等高级技巧加以改进。 ---
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