【筛法求素数】HDU-1239 Calling Extraterrestrial Intelligence Again

本文介绍了一种算法,用于在100000以内的素数中寻找一对素数,使得它们的乘积小于等于给定值m,且为所有符合条件的素数对中的最大值,同时这对素数的比值需满足特定条件。通过筛法预处理素数,然后遍历素数对进行匹配。

在这里插入图片描述

注解

1、首先用筛法求100000以内的素数,并找到其个数。
2、在所有找到的素数中,遍历找一个素数对,满足:
(1)二者相乘小于等于m;
(2)二者相乘是所有满足条件的素数对中的最大的;
(3)二者相除大于等于a/b,并且小于等于1

代码

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

const int maxn = 100000;
const int len = 9593;

int prime[len];

void sieve() {
    int a[maxn];
    int k=0;
    memset(a, 0, sizeof(a));
    for(int i=2; i<maxn; i++) {
        if(!a[i]) {
            prime[k++] = i;
            for(int j=i+i; j<maxn; j+=i) {
                a[j] = 1;
            }
        }
    }
}

int main() {

    sieve();

    int m, a, b;
    cin>>m>>a>>b;
    while(m || a || b) {
        int maxnow = -1;
        int ansa = -1;
        int ansb = -1;
        for(int i=0; i<len; i++) {
            if(prime[i]>m) {
                break;
            }
            for(int j=i; j<len; j++) {
                if(prime[j]>m) {
                    break;
                }
                if(prime[i]*prime[j]<=m && prime[i]*prime[j]>maxnow && (double)prime[i]/prime[j]>=(double)a/b) {
                    maxnow = prime[i]*prime[j];
                    ansa = prime[i];
                    ansb = prime[j];
                }
            }
        }
        cout<<ansa<<" "<<ansb<<endl;
        cin>>m>>a>>b;
    }

    return 0;
}

结果

在这里插入图片描述

埃氏筛法是一种用于找出一定范围内所有素数的经典算法。其基本思想是从 2 开始,将每个素数的倍数标记为合数,直到遍历完所有小于等于目标数的数。在 Dev - C 环境下使用埃氏筛法素数可以按照以下步骤实现: ### 思路分析 埃氏筛法相比于普通的试除法,能有效减少重复性操作,但仍存在部分重复标记的情况。例如数字 30,会在 2、3、5 作为筛除因子时被多次标记。不过,它的时间复杂度为 $O(n loglogn)$,代码简洁且更易理解,通常能满足一般需 [^3][^4]。 ### 代码实现 ```c #include <stdio.h> #include <math.h> #define MAXSIZE 2000001 size_t n; int res[MAXSIZE] = {0}; // 标记数组,0 表示素数,1 表示合数 void sieveOfEratosthenes() { res[0] = res[1] = 1; // 0 和 1 不是素数 for (size_t i = 2; i <= sqrt(n); i++) { if (res[i] == 0) { // 如果 i 是素数 for (size_t j = i * i; j <= n; j += i) { res[j] = 1; // 将 i 的倍数标记为合数 } } } } int main() { scanf("%zu", &n); sieveOfEratosthenes(); size_t sum = 0; for (size_t i = 2; i <= n; i++) { if (res[i] == 0) { sum += i; // 累加素数 } } printf("%zu", sum); return 0; } ``` ### 代码解释 1. **标记数组 `res`**:用于标记每个数是否为素数,初始时所有元素都为 0,表示假设所有数都是素数。 2. **`sieveOfEratosthenes` 函数**:从 2 开始遍历到 $\sqrt{n}$,如果当前数 `i` 是素数,则将其倍数 `j` 标记为合数。 3. **`main` 函数**:读取用户输入的目标数 `n`,调用 `sieveOfEratosthenes` 函数进行筛除操作,最后累加所有素数并输出结果。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(n loglogn)$,相比于试除法的 $O(n^2)$ 有了显著提升 [^4]。 - **空间复杂度**:$O(n)$,主要用于存储标记数组。
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