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素数问题自己之前也接触过,这里做一个系统的总结:
一、素数的判断首先要明白什么是素数:素数就是只能被 1 和自己整除的整数,不符合该条件的称为合数;
所以当我们判断一个数是否是素数的时候,最直接粗暴的算法就是对 2~n- 1 进行枚举,如果存在约数 k,满足 n%k=0; 此时,这个数就不是素数,为合数;
但是该方法的时间复杂度到达了 O(n),我们可以依据数学的特性进行化简;
对于一个 k,我们可以由 n /k=n/ k 变形为 k *(n/k)=n,如果 k 满足 n%k=0,则 n%(n/k)= 0 也满足,因为 n / k 也为 n 的一个约数,对于 k 和 n /k,必有一个小于 sqrt(n)。所以对于我们来说,没必要枚举那么多,只需要枚举 2~sqrt(n) 范围,其中 sqrt(n) 向下取整;此时算法那就优化到了 O(sqrt(n)); 所以判断素数的代码如下所示;
bool isPrime(int n){
if(n<=1)
return false;
int sqr=(int)sqrt(1.0*n);
for(int i=2;i<=sqr;i++){
if(n%i==0)
return false;
}
return true;
}
二、素数表所谓素数表就是罗列出给定范围内的素数;对于该问题,最简单的就是罗列范围内的每一个数,判断其是否为素数;时间复杂度大概是 O(n)*O(sqrt(n));
对于该问题,有更好的算法,称为埃氏筛法,核心就是一个筛字;对于给定的序列,从 2 开始枚举,当一个数为素数的时候,剔除给定序列范围内 2 的倍数。并且每一步筛完之后遇到的第一个数必为素数(原因是如果不为素数,则证明有更小的因子,这和前面的操作冲突); 该算法复杂度为 O(nloglogn)
const int maxn=101;
int prime[maxn],pNum=0;
bool p[maxn]={0};
void find_prime(){
for(int i=2;i<maxn;i++){
if(p[i]==false){
prime[pNum++]=i;
for(int j=i+i;j<maxn;j+=i){
p[j]=true;
}
}
}
}
我们可以利用 vis bool 数组来进行甄别该元素是否为素数;