素数问题
来源:互联网 发布:dom编程艺术 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 23:49
素数:一个大于1的自然数,除了它自己和1以外没有其他因子。
问题1:给定自然数n,判断其是否为素数
一个自然数若为合数,则其必有一个不大于其平方根的因子。
//自然数n是否是素数,若是则返回true,反之,返回falsebool IsPrime(int n){ if(n < 2) return false; for(int i = 2; i <= sqrt(n); ++i) { if(n % i == 0) return false; } return true;}
问题2:求小于自然数n的所有素数的个数
方法一:
当自然数r为质数时,其整数倍数全为合数,如果r已经被判断不是质数了,那么再找到r后面的质数来把这个质数的倍数筛掉。
用bool类型数组flags[n]保存对应的状态位,初始化全为true,先从下标2开始,2为素数,其后面的倍数全为合数,合数对应的状态数组元素置为false;查找下一个状态为true的元素,为3,则3为素数,同理,其后面的倍数全为合数,合数对应的状态数组元素置为false,依次下去。。。
int countPrimes(int n) { if(n <= 2) return 0; if(n == 3) return 1; int size = (n + 1) / 2; //动态分配标志空间(除2以外的偶数必为合数,直接排除,优化空间) bool *flags = new bool[size]; int i; for(i = 1; i < size; ++i) { //初始化状态位,下标i中保存的是自然数2i + 1的状态 flags[i] = true; } for(i = 1; i < size; ++i) { if(flags[i]) { int j = 3 * i + 1; for(; j < size; j += 2 * i + 1) { //自然数2i + 1的正整数倍数(除本身以外的)的状态位置false flags[j] = false; } } } //初始化计数(状态数组未包含素数2的状态,故从1开始计数) int cnt = 1; for(i = 1; i < size; ++i) { if((flags[i]) && ((2 * i + 1) < n)) ++cnt; } delete []flags; return cnt; }
方法二: 若自然数r是否为素数,判断不大于其平方根的素数是否为其因子即可。
int NumberOfPrime(int n){ if(n <= 2) return 0; int *primes = new int[n]; int length; primes[0] = 2; length = 1; int i; for(i = 3; i < n; ++i) { int squRoot = (int)sqrt(n * 1.0); bool flag = true; int j; for(j = 0; j < length; ++j) { if(primes[j] <= squRoot) { if(i % primes[j] == 0) { flag = false; break; } } else break; } if(flag) { primes[length] = i; ++length; } } delete []primes; return length;}
问题3:打印前n个素数
采用问题2中的方法二
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