一、素数的概念
二、算法
算法1.
开根号法:如果一个数(>2),对这个数求平方根,如果这个数能被这个数的平方根到2之间的任何一个(只要有一个就行)整除说明就不是质数,如果不能就说明是质数!
原理:假如一个数N是合数,它有一个约数a,a×b=N,则a、b两个数中必有一个大于或等于根号N,一个小于或等于根号N。因此,只要小于或等于根号N的数(1除外)不能整除N,则N一定是素数。
public void zhishu(int num) { int i, j, k; for (i = 2; i < num; i++) { k = (int) Math.sqrt(i); for (j = 2; j <= k; j++) { if(i%j==0){ break; } } if (j>k) { System.out.println("素数: "+i); } } }
要得到自然数n以内的全部素数,必须把不大于
的所有素数的倍数剔除,剩下的就是素数。
给出要筛数值的范围n,找出以内的素数。先用2去筛,即把2留下,把2的倍数剔除掉;再用下一个质数,也就是3筛,把3留下,把3的倍数剔除掉;接下去用下一个质数5筛,把5留下,把5的倍数剔除掉;不断重复下去......。
步骤
详细列出算法如下:
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列出2以后的所有序列:
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
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标出序列中的第一个素数,也就是2,序列变成:
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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
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将剩下序列中,划掉2的倍数,序列变成:
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2 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
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如果现在这个序列中最大数小于最后一个标出的素数的平方,那么剩下的序列中所有的数都是素数,否则回到第二步。
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本例中,因为25大于2的平方,我们返回第二步:
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剩下的序列中第一个素数是3,将主序列中3的倍数划掉,主序列变成:
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2 3 5 7 11 13 17 19 23 25
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我们得到的素数有:2,3
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25仍然大于3的平方,所以我们还要返回第二步:
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现在序列中第一个素数是5,同样将序列中5的倍数划掉,主序列成了:
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2 3 5 7 11 13 17 19 23
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我们得到的素数有:2,3,5 。
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因为23小于5的平方,跳出循环.
结论:2到25之间的素数是:2 3 5 7 11 13 17 19 23。
下面代码摘自网络
public static void getPrimes(int n) { if (n < 2 || n > 9999999) // 之所以限制最大值为9999999万,是因为JVM内存限制,当然有其他灵活方案可以绕过(比如位图法) throw new IllegalArgumentException("输入参数n错误!"); int[] array = new int[n]; // 假设初始所有数都是素数,且某个数是素数,则其值为0;比如第一个数为素数那么array[0]为0 array[0] = 1; // 0不是素数 array[1] = 1; // 1不是素数 // 下面是筛选核心过程 for (int i = 2; i < Math.sqrt(n); i++) { // 从最小素数2开始 if (array[i] == 0) { for (int j = i * i; j < n; j += i) { array[j] = 1; // 标识该位置为非素数 } } } // 打印n以内的所有素数,每排10个输出 System.out.println(n + "以内的素数如下: "); int count = 0; // 当前已经输出的素数个数 int rowLength = 10; // 每行输出的素数个数 for (int i = 0; i < array.length; i++) { if (array[i] == 0) { if (count % rowLength == 0 && count != 0) { System.out.println(); } count++; System.out.print(i + "\t"); } } }
用以上两个算法求9999999的所有素数
开根号法用时:21507毫秒
埃拉托斯特尼素数筛选法用时: 6658毫秒
关于算法,以下几个用C实现的先mark下来。
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作者:欧阳鹏 欢迎转载,与人分享是进步的源泉!
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