C语⾔:素数求解的N种境界
试除法
试除法就是要判断⼀个数x是否为素数,就不断尝试⼩于x⼤于1的⾃然数,只要有⼀个能够整除,则x是合数,否则是素数
1、境界1(最差情况下)
判断x是否为素数,从2⼀直尝试到x-1,这种⽅法效率很差
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
int count = 0;
for (i = 100; i <= 200; ++i)
{
for (j = 2; j < i; ++j)
{
if (i%j == 0)
break;
}
if (j == i)
{
printf("%d是素数\n", i);
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
system("pause");
return 0;
}
2、境界2
因为所有素数都是奇数,所以可优化为:
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
int count = 0;
for (i = 101; i <= 200; i += 2)
{
for (j = 2; j < i; ++j)
{
if (i%j == 0)
break;
}
if (j == i)
{
printf("%d是素数\n", i);
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
system("pause");
return 0;
}
3、境界3
除了2以外,所有可能的质因数都是奇数,先尝试2,再尝试从3开始直到x/2的所有奇数
int main()
{
int i = 0;
int j = 0;
int count = 0;
for (i = 101; i <= 200; i+=2)
{
for (j = 2; j < i / 2; j++)
{
if (i%j == 0)
break;
}
if (j == i / 2)
{
printf("%d是素数\n", i);
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
system("pause");
return 0;
}
4、境界4
只要从2尝试到sqrt(x)就可以,因为因数都是成对出现的,例如100的因数有:1和100、2和50、4和25
、5和20、10和10,成对的因数,其中⼀个必然⼩于等于100的开⽅,另⼀个必然⼤于等于100的开⽅。
int main()
{
int i = 0;
int count = 0;
for (i = 101; i <= 200; i+=2)
{
int j = 0;
for (j = 2; j <= sqrt(i); ++j)
{
if (i%j == 0)
break;
}
if (j>sqrt(i))
{
printf("%d是素数\n", i);
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
system("pause");
return 0;
}
5、境界5
只要尝试⼩于sqrt(x)的素数即可,⽽这些素数,在前⾯已经算出,将已经算出的素数,先保存起来,然后⽤于后续的试除,效率⼤⼤提⾼。
筛选法
步骤:
1.先将1去除(1不是素数)
c++判断素数2.⽤2除它后⾯的各个数,把能被2整除的数去除,即把2的倍数去除掉
3.⽤3除后⾯的各个数,把能被3整除的数去除,即把3的倍数去除掉
4.分别⽤5…作为除数除这些数后⾯的数
这些操作需要⼀个很⼤的容器去装载所有数的集合,只要满⾜这些步骤,即将⼤于1的且是2、3、4…的倍数全部置为0,⼀直到数据集合的末尾,最终不是0的数就是素数。
例如:
int main()
{
int i = 9;
int j = 0;
int arr[100];
int count = 0;
for (i = 0; i < 100; ++i)
{
arr[i] = i + 1;
}
for (i = 0; i < 100; ++i)
{
j = i - 1;//空过0、1、2
while (j>1)
{
if (arr[i] % j == 0)
arr[i] = 0;
j = j - 1;
}
}
for (j = 1; j < 100; ++j)
{
if (arr[j] != 0)
{
printf("%d是素数\n", arr[j]);
count++;
}
}
printf("%d\n", count);
system("pause");
return 0;
}
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