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C/C++利用篩選法算素數(shù)的方法示例

來源:本站原創(chuàng)|時間:2020-01-10|欄目:C語言|點擊: 次

什么是求素數(shù)

素數(shù)指的是因子只有1和本身的數(shù)(1不是素數(shù)),求解素數(shù)在數(shù)學上應用非常廣泛,而求解n以內的素數(shù)也是我們編程時常遇到的問題,在這個問題上,篩選法求解素數(shù)運行得非??臁?/p>

i在2到n-1之間任取一個數(shù),如果n能被整除則不是素數(shù),否則就是素數(shù)

稱篩法

篩選法又稱篩法,是求不超過自然數(shù)N(N>1)的所有質數(shù)的一種方法。據(jù)說是古希臘的埃拉托斯特尼(Eratosthenes,約公元前274~194年)發(fā)明的,又稱埃拉托斯特尼篩子。

具體做法是:

先把N個自然數(shù)按次序排列起來。1不是質數(shù),也不是合數(shù),要劃去。第二個數(shù)2是質數(shù)留下來,而把2后面所有能被2整除的數(shù)都劃去。2后面第一個沒劃去的數(shù)是3,把3留下,再把3后面所有能被3整除的數(shù)都劃去。3后面第一個沒劃去的數(shù)是5,把5留下,再把5后面所有能被5整除的數(shù)都劃去。這樣一直做下去,就會把不超過N的全部合數(shù)都篩掉,留下的就是不超過N的全部質數(shù)。因為希臘人是把數(shù)寫在涂臘的板上,每要劃去一個數(shù),就在上面記以小點,尋求質數(shù)的工作完畢后,這許多小點就像一個篩子,所以就把埃拉托斯特尼的方法叫做“埃拉托斯特尼篩”,簡稱“篩法”。(另一種解釋是當時的數(shù)寫在紙草上,每要劃去一個數(shù),就把這個數(shù)挖去,尋求質數(shù)的工作完畢后,這許多小洞就像一個篩子。)

普通枚舉法:

#include <iostream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <cstring>
using namespace std;
bool isPlain(int x){
 if(x<2) return false;
 else{
 for(int i=2;i<x;i++)
 {
 if(!(x%i))
 return false;
 }
 }
 return true;
}
int main()
{
 int n;
 cin>>n;
 int cot=0;
 for(int j=0;j<n;j++){
 if(isPlain(j)){
 cout<<j<<((++cot%7==0)?"\n":"\t");
 }
 }
}

篩選法:

原始版本:

#include <iostream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
 int n;
 cin>>n;
 bool* ans=new bool[n];
 memset(ans,true,sizeof(bool)*n);//
 ans[0]=false;
 ans[1]=false;
 for(int i=2;i<n;i++){
 if(ans[i]){
 for(int j=i*2;j<n;j+=i){//倍數(shù)取整
 ans[j]=false;
 }
 }
 }
 int col = 0;
 for(int i=0;i<n;i++){
 if(ans[i]){
 cout<<i<<" ";
 }
 }
 return 0;
}

改進版本

#include <iostream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <bitset>
using namespace std;
int main()
{
 int n;
 cin>>n;
 bitset<100000> ans;
 ans.set(0);
 ans.set(1);
 for(int j=2; j<=sqrt(n); j++)
 {
 for(int i=2*j; i < n; i+=j)
 {
 ans.set(i);
 }
 }
 int cot=0;
 for(int i=0; i<n; i++)
 {
 if(ans[i]!=1)
 {
 cout<<i<<((++cot%7==0)?"\n":"\t");
 }
 }
}

總結

以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對我們的支持。

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