素數篩選及優化

2021-08-04 04:21:54 字數 1278 閱讀 5161

素數的埃式篩選法的思想:對於不超過n的每個正整數,刪除2的倍數,3的倍數,4的倍數……n-1的倍數,當處理完所有數之後,還沒有被刪除的就是素數。

void getprime(int n)      //從0到n篩選素數

}vis[0]=vis[1]=1;

}

這裡介紹乙個唯一分解定理:任何乙個大於1的自然數 n,如果n不為素數,那麼n可以唯一分解成有限個素數的乘積。

優化:由唯一分解定理可知合數一定是素數的倍數,所以就不用再對它們的倍數進行處理而重複操作了。

所以我們可以在第6行和第7行之間插入:

if(!vis[i])
對乙個 i(i>2),i 的2~ i-1倍數之前已經處理,所以只需處理 i 的 i~∞ 的倍數的情況。如果i>sqrt(n),則i*i>n,那麼處理的倍數就是沒有意義的。故第4行可改為:

for(int i=2;i<=sqrt(n);i++)

想想可不可以再優化?

我們可以打打草稿看一下:

2的倍數:4 6 8 10 12 14 16 18 20……

3的倍數:6 9 12 15 18 ……

5的倍數:10 15 20……

可以發現其中還是有重複操作的情況,3的2倍,5的2倍都是2的倍數,5的三倍都是3的倍數,這些數在處理2的倍數,3的倍數時已經處理過,而我們只需考慮3的3倍,3的4倍……5的5倍,5的6倍……

因此我們可以把第7行**改為:

for(int j=i*i;j<=n;j+=i)

再加乙個陣列prime存放素數

這樣可以得到乙個比較好的演算法

int prime[n1];              //存放素數的陣列

bool vis[n1]; //判斷是否為素數

void getprime(int n) //從0到n篩選素數}}

vis[0]=vis[1]=1;

}

還可不可以再優化?

是的,可以。

尤拉篩選可以做到o(n)的時間複雜度,因為給出的演算法已經可以應付大多數的素數題目,這裡就不再討論了。這裡給出乙個**,有興趣的朋友可以研究一下

其實還有一種厲(wu)害(lai)的方法:

事先寫乙個程式對一億以內的素數打表,輸出素數文字,然後把它們放在解題**的陣列裡,到時直接查表,即使你不會什麼演算法,也可以這樣做。

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