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筛选法求素数

时间:2014-08-08 16:02:36      阅读:335      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:素数   筛选   筛选法求素数   

筛选法求素数

一、一般求素数的方法:一个数n的因子不会超过sqrt(n)。

代码如下:C/C++代码

#include<stdio.h>
#include<math.h>
voidprime(int n)
{
    int i=2;
    while(i<=sqrt(n))
        if(n%i++==0) return;
    printf("%d ",n);
}
intmain()
{
    int i,m,n;
    scanf("%d%d",&m,&n);
    for(i=m;i<=n;i++)
        prime(i);
    return 0;
}


这种方法只适用于n较小时,当n比较大时,太费时。



二、筛选素数的方法不是直接判断一个数是不是素数,而是将不是素数的数全部去除,剩余的就是素数了。

1.如果区间包含1,首先将1标记为非素数。

2.从下一个最小的素数a开始,将该素数的倍数(2a,3a,……,ka)全部标记为非素数。

3.从a的后面找下一个最小的素数,重复2操作。

4.重复2,3操作,直到所有元素都筛选完为止。

例如:筛选1到25之间的素数

①按部就班地按上面的4步做,第一步,将1标记为非素数;第二步,找下一个素数a=2,标记2的倍数4,6,8,……,22,24;第三步,重复第二步,这时a=3,标记6,9,……,21,24;第四步,重复第二步第三步,a=5,a=7,a=11,a=13,a=17,a=19,a=23

步骤如下图所示:

bubuko.com,布布扣

相应的代码如下:C/C++代码

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
#define N 8099999
bool prime[N];
__int64 num[N],count;
void getprime()
{
    __int64 i,j;
    memset(prime,0,sizeof(prime));
    count=0;
    for(i=2;i<=N;i++)
    {
        if(prime[i]==0)
        {
            num[count++]=i;
        }
        for(j=2*i;j<=N;j+=i)
            if(prime[j]!=1)
               prime[j]=1;
    }
}
int main()
{
    __int64 i;
    getprime();
    for(i=0;i<count;i++)
        printf("%I64d ",num[i]);
    return 0;
}


②当我们再看看上面的步骤时,我们发现有些非素数不只标记一次,例如6这个数字,当a=2和3时都被标记,那么如果我们只标记一次,就会节约一定的时间,这样我们就可以优化程序。同时我们还可以发现,当a=2时,我们只需从2x2=4开始标记2的倍数;当a=3时,上面是从6开始标记的,其实我们只需从3x3=9开始标记3的倍数即可(因为6已经在a=2时被标记);当a=5时,上面是从10开始标记的,其实我们只需从5x5=25开始标记5的倍数即可(因为10、20已经在a=2时被标记,15已经在a=3时被标记)。

过程如下图所示:

bubuko.com,布布扣

根据刚刚的方法,我们可以有以下代码:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
//N代表要求[0,N]区间的上限
#define N 5000000
//数组prime用来标记非素数
bool prime[N];
//数组p储存素数,count记录素数的个数
__int64 p[N],count=0;
//筛选素数的函数
void getprime()
{
    __int64 i,j;
    memset(prime,0,sizeof(prime));
    for(i=2;i<=N;i++)
	{
		if(prime[i]==0)
		{
            p[count++]=i;
            for(j=i*i;j<=N;j+=i)
                prime[j]=1;
        }
	}
}
int main()
{
    getprime();
    //输出区间[0,N]之间的所有素数
    for(int i=2;i<count;i++)
        printf("%I64d ",p[i]);
    return 0;
}

核心代码如下:

//N代表要求[0,N]区间的上限
#define N 5000000
//数组prime用来标记非素数
bool prime[N];
//数组p储存素数,count记录素数的个数
__int64 p[N],count=0;
//筛选素数的函数
void getprime()
{
    __int64 i,j;
    memset(prime,0,sizeof(prime));
    for(i=2;i<=N;i++)
	{
		if(prime[i]==0)
		{
            p[count++]=i;
            for(j=i*i;j<=N;j+=i)
                prime[j]=1;
        }
	}
}









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筛选法求素数

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原文地址:http://blog.csdn.net/yanghuaqings/article/details/38437133

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