素数(质数)
文章目錄
- 樸素算法
- code
- 優化
- code
- 埃氏篩法
- code
樸素算法
首先,我們得知道素數的概念:除了1和這個數本身,這個數沒有其他因子(約數),這個數就是一個素數。不是素數的數,就是合數。
于是,設這個數為n,我們從2枚舉到n-1,只要n模這些數都不等于0,則n就是素數。
code
cin>>n; for(int i=2;i<=n-1;i++) {if(n%i==0){flag=1;break;} } if(flag==0) {cout<<n<<"是一個質數"; } else {cout<<n<<"不是一個質數"; }但是這種方法的時間復雜度極其大,假設問你從1~n的所有素數,這種方法就會爆,于是,我們來想怎么優化。
優化
首先,我們得知道一個定理,一個數能被多個質數給表示出來,比如說24=23?32^3*323?3,這些因數就被稱為質因數。
然后,我們還要知道一個數最多只有一個大于sqrt(n)的質因數(sqrt(n)表示的是n的開方。),為什么?接下來就是推導過程:
我們設a和b是n的質因數,且a!=b,a和b同時大于sqrt(n)。
但是a*b確實要大于n,而一個數的因子相乘不可能大于它本身,所以不可能有兩個或兩個以上大于sqrt(n)的質因數。
于是,我們上面的枚舉就不用枚舉到n-1,枚舉到sqrt(n)就可以了。
這時,有人會問,為什么大于sqrt(n)的那個質數不用枚舉?
因為想要存在大于sqrt(n)且小于n的質因數,就必須要有小于sqrt(n)的質因數。
code
cin>>n; for(int i=2;i<=sqrt(n);i++) {if(n%i==0){flag=1;break;} } if(flag==0) {cout<<n<<"是一個質數"; } else {cout<<n<<"不是一個質數"; }埃氏篩法
這個求素數的方法在求1~n之間的素數是比上面的快的。(廢話)
首先,我們知道一個數是可以被多個質數表示出來的,于是我們就可以在求素數時,就把他的倍數求出來,然后就可以提前標記掉,就可以更快的求出來了。
在枚舉到一個素數的時候,就枚舉他的倍數,把他的倍數標記為1,所以標記為0的數就是質數。
code
cin>>n; for(int i=2;i<=n;i++) {if(bz[i]==0){for(int j=i+i;j<=n;j+=i){bz[j]=1;}cout<<i<<"是一個質數"<<endl;} }總結
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