此三种方法都是基于试除法,即不断地尝试能否整除。比如要判断自然数 x 是否质数,就不断尝试小于 x 且大于1的自然数,只要有一个能整除,则 x 是合数;否则,x 是质数。
方式1:从 2 一直尝试到 x-1。
方式2:从 2 一直尝试到 x/2。
方式3:从 2 一直尝试到√x。
代码部分
import time
import math
def f1(x):
a = []
for i in range(2, x+1):
for j in range(2, i):
if i % j == 0:
break
else:
a.append(i)
# print(a)
def f2(x):
a = []
for i in range(2, x+1):
y = int(i//2+1)
for j in range(2, y):
if i % j == 0:
break
else:
a.append(i)
# print(a)
def f3(x):
a = []
for i in range(2, x+1):
y = int(math.sqrt(i)+1)
for j in range(2, y):
if i % j == 0:
break
else:
a.append(i)
# print(a)
if __name__ == '__main__':
t1 = time.clock()
f1(100)
t2 = time.clock()
print('第一种方式所用时间为{}秒'.format(t2-t1))
t3 = time.clock()
f2(100)
t4 = time.clock()
print('第二种方式所用时间为{}秒'.format(t4-t3))
t5 = time.clock()
f3(100)
t6 = time.clock()
print('第三种方式所用时间为{}秒'.format(t6-t5))
运行结果
第一种方式所用时间为0.00011377787891367015秒
第二种方式所用时间为0.00010088897856798095秒
第三种方式所用时间为0.0001515556902717247秒
在计算100以内质数时三种方法的运算速度差不多,第二种似乎占据一定优势,那来看一看如果不断增大范围,三种方法的运行速度到底有多大的差别。。。。。。
显而易见,在范围10000之前,三种方式差别不大,但在10000以后,他们之间的差距呈几何扩大,可得,第三种方法远远快于前两种方法
后续,还可以尝试先将偶数去除(除2以外),再来进行试除,速度一定再上一个台阶,当然求质数还有其他N种方法,比如筛法,其发明人是公元前250年左右的一位希腊大牛——埃拉托斯特尼
首先,2是公认最小的质数,所以,先把所有2的倍数去掉;然后剩下的那些大于2的数里面,最小的是3,所以3也是质数;然后把所有3的倍数都去掉,剩下的那些大于3的数里面,最小的是5,所以5也是质数......
上述过程不断重复,就可以把某个范围内的合数全都除去(就像被筛子筛掉一样),剩下的就是质数了!