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Count the number of prime numbers less than a non-negative number, n.
计算小于n的非负整数中素数的个数。
素数又称质数,是指只能被1和它自身相除的自然数。需要注意的是1既不是素数也不是合数。2是最小的素数。
使用判断一个数是否是素数的函数,那么这个函数需要进行一轮循环,在给定的小于n中又要进行一轮循环。所以时间复杂度是O(n^2)。
可以对判断一个数是否是素数的函数进行优化,对于数i,可以只对2到√i之间的数进行判断,这样时间复杂度降低到了O(nlogn)。
但是上面的解法在leetcode中还是超时。
于是想是否存在只进行一轮循环的方法,即在遍历1至n-1一次的过程中记录下素数的个数,但是后面就不知道怎么处理。
然后看leetcode中的小提示,发现了一种更优的寻找素数的方法。首先看下面的这个图:
这个图其实就道出了这个算法是怎么进行的。使用一个长度是n的hash表,最开始这个hash表中的所有元素都是没有被处理的,从2开始遍历,如果这个元素没有被处理,那么将素数的个数加1,然后将2*2,2*3,2*4……2* k( 2* k < n)标记为已经被处理了的。接着开始处理3,同理将3*2,3*3,3*4…..3*m( 3 * m < n)标记为已被处理了的,接着是4,由于这个元素已经被处理,继续向后遍历,这样一直处理下去。
从这道题中又意识到了一个整数会溢出会导致问题的小技巧。
两种解法分别如下:
class Solution {
public:
/*
//解法一:超时
int countPrimes(int n) {
int count=0;
for(int i=2;i<=n;i++)
{
if(isPrime(i))
count++;
}
return count;
}
bool isPrime(int n)
{
if(n==1)
return false;
for(int i=2;i*i<=n;i++)
{
if(n%i==0)
return false;
}
return true;
}
*/
//解法二:
int countPrimes(int n) {
int * mask=new int[n]();//可以在这里直接对动态数组进行初始化
int count=0;
for(int i=2;i<n;i++)
{
if(mask[i]==0)
{
count++;
for(int j=2;i*j<n;j++)//这里不能将j初始化成i,否则i*j会溢出
{
mask[i*j]=1;
}
}
}
return count;
}
};
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原文地址:http://blog.csdn.net/u012501459/article/details/46638591