C语言求100~200之间的素数

简介: C语言求100~200之间的素数(逐步优化)

思路:

素数:即质数,除了1和自己之外,再没有其他的约数,则该数据为素数,具体方式如下

方法一:试除法

int main()
{
  int i = 0;
  int count = 0;
  // 外层循环用来获取100~200之间的所有数据,100肯定不是素数,因此i从101开始
  for (i = 101; i <= 200; i++)
  {
    //判断i是否为素数:用[2, i)之间的每个数据去被i除,只要有一个可以被整除,则不是素数
    int j = 0;
    for (j = 2; j<i; j++)
    {
      if (i%j == 0)
      {
        break;
      }
    }
    // 上述循环结束之后,如果j和i相等,说明[2, i)之间的所有数据都不能被i整除,则i为素数
    if (j == i)
    {
      count++;
      printf("%d ", i);
    }
  }
  printf("\ncount = %d\n", count);
  return 0;
}

image.gif

上述方法的缺陷:超过i一半的数据,肯定不是i的倍数,上述进行了许多没有意义的运算,因此可以采用如下

方式进行优化

方法二:每拿到一个数据,只需要检测其:[2, i/2]区间内是否有元素可以被2i整除即可,可以说明i不是素数

int main()
{
  int i = 0;//
  int count = 0;
  for (i = 101; i <= 200; i++)
  {
    //判断i是否为素数
    //2->i-1
    int j = 0;
    for (j = 2; j <= i / 2; j++)
    {
      if (i%j == 0)
      {
        break;
      }
    }
    //...
    if (j>i / 2)
    {
      count++;
      printf("%d ", i);
    }
  }
  printf("\ncount = %d\n", count);
  return 0;
}

image.gif

方法二还是包含了一些重复的数据,再优化:

方法三:

如果i能够被[2, sqrt(i)]之间的任意数据整除,则i不是素数

原因:如果 m 能被 2 ~ m-1 之间任一整数整除,其二个因子必定有一个小于或等于sqrt(m),另一个大于或等于 sqrt(m)。

int main()
{
  int i = 0;
  int count = 0;
  for (i = 101; i <= 200; i++)
  {
    //判断i是否为素数
    //2->i-1
    int j = 0;
    for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
    {
      if (i%j == 0)
      {
        break;
      }
    }
    //...
    if (j>sqrt(i))
    {
      count++;
      printf("%d ", i);
    }
  }
  printf("\ncount = %d\n", count);
  return 0;
}

image.gif

方法4:

继续对方法三优化,只要i不被[2, sqrt(i)]之间的任何数据整除,则i是素数,但是实际在操作时i不用从101逐渐递增到200,因为出了2和3之外,不会有两个连续相邻的数据同时为素数

int main()
{
  int i = 0;
  int count = 0;
  for (i = 101; i <= 200; i += 2)
  {
    //判断i是否为素数
    //2->i-1
    int j = 0;
    for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
    {
      if (i%j == 0)
      {
        break;
      }
    }
    //...
    if (j>sqrt(i))
    {
      count++;
      printf("%d ", i);
    }
  }
  printf("\ncount = %d\n", count);
  return 0;
}

image.gif

如果各位大佬有更好的方法,欢迎评论留言。

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