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C语言求质数.doc

上传人:gnk289057 文档编号:6102852 上传时间:2019-03-27 格式:DOC 页数:5 大小:47.50KB
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资源描述

1、 试编写一个程序,找出 2-N 之间的所有质数。希望用尽可能快的方法实现。【问题分析】:这个问题可以有两种解法:一种是用“筛子法” ,另一种是从 2-N 检查,找出质数。先来简单介绍一下“筛法” ,求 220 的质数,它的做法是先把 220 这些数一字排开:2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20先取出数组中最小的数,是 2,则判断 2 是质数,把后面 2 的倍数全部删掉。2 | 3 5 7 9 11 13 15 17 19接下来的最小数是 3,取出,再删掉 3 的倍数2 3 | 5 7 11 13 17 19一直这样下去,直到结束。筛法

2、求质数的问题时,非质数的数据有很多是重复的。例如,如果有一个数 371723,那么在删除 3 的倍数时会删到它,删 7、17、23 时同样也会删到它。有一种“线性筛法” ,可以安排删除的次序,使得每一个非质数都只被删除一次。从而提高效率。因为“筛法”不是我要介绍的重点,所以就不介绍了。现在我来介绍第二种方法。用这种方法,最先想到的就是让从 2N 逐一检查。如果是就显示出来,如果不是,就检查下一个。这是正确的做法,但效率却不高。当然,2 是质数,那么 2 的倍数就不是质数,如果令 i 从 2 到 N,就很冤枉地测试了 4、6、8这些数?所以第一点改建就是只测试 2 与所有的奇数就足够了。同理,3

3、 是质数,但 6、9、12这些 3 的倍数却不是,因此,如果能够把 2 与 3 的倍数跳过去而不测试,任意连续的 6 个数中,就只会测试 2 个而已。以 6n,6n+1,6n+2,6n+3,6n+4,6n+5 为例,6n,6n+2,6n+4 是偶数,又 6n+3 是 3 的倍数,所以如果 2 与 3 的倍数都不理会,只要测试的数就只留下6n+1 和 6n+5 而已了,因而工作量只是前面想法的 2/6=1/3,应该用这个方法编程。还有个问题,就是如果判断一个数 i 是否为素数。按素数的定义,也就是只有 1 与本身可以整除,所以可以用 2i-1 去除 i,如果都除不尽,i 就是素数。观点对,但却与

4、上一点一样的笨拙。当 i2 时,有哪一个数可以被 i-1 除尽的?没有,为什么?如果 i 不是质数,那么 i=ab,此地 a 与 b 既不是 i 又不是1;正因为 a1,a 至少为 2,因此 b 最多也是 i/2 而已,去除 i 的数用不着是 2i-1,而用 2i/2 就可以了。不但如此,因为 i=ab,a 与 b 不能大于 sqrt(i),为什么呢?如果 asqrt(i),bsqrt(i),于是 absqrt(i)*sqrt(i)=i,因此就都不能整除 i 了。如果 i 不是质数,它的因子最大就是 sqrt(i);换言之,用 2sqrt(i)去检验就行了。但是,用 2sqrt(i)去检验也是

5、浪费。就像前面一样,2 除不尽,2 的倍数也除不尽;同理,3 除不尽,3 的倍数也除不尽最理想的方法就是用质数去除 i。但问题是这些素数从何而来?这比较简单,可以准备一个数组 prime,用来存放找到的素数,一开始它里面有 2、3、5。检查的时候,就用 prime中小于 sqrt(i)的数去除 i 即可,如果都除不尽,i 就是素数,把它放如 prime中,因此 prime中的素数会越来越多,直到满足个数为止!不妨用这段说明来编写这个程序,但是程序设计的时候会有两个小问题:1.如果只检查 6n+1 和 6n+5?不难发现,它们的距离是 4、 2、4、2所以,可以先定义一个变量 gab=4,然后

6、gab=6-gab;2.比较是不能用 sqrt(i),因为它不精确。举个例子,i=121 ,在数学上,sqrt(i)自然是 11,但计算机里的结果可能是 10.9999999,于是去除的数就是 2、3、5、7,而不含 11,因此 121 就变成质数了。解决这个问题的方法很简单,不要用开方,用平方即可。例如,如果 p*pint creat_prime(int prime,int n,int total)register int i;register int j;register int gab=2;register int count;for(i=7;i=6)total=creat_prime(

7、prime,n,total);for(i=0;i1.txt这样就可以把结果保存到 1.txt。你会发现在 int 越界的前提下,它几乎都是瞬间完成的!当然这段程序还是有可以改进的地方,如果你有更好的建议,请联系我。#include “stdio.h“#include “conio.h“main() int m,n,i,num;int p100;long s;s=2;m=1;n=1;num=1;p1=2 ;for (;nums/2) break;else if(m*ns)i+ ;printf (“p%d=%ld“,num,s);s+;getch();自己写的,感觉没有问题运行结果总是:p100=

8、2郁闷求错问题补充: 哦 被 wintc 的提醒弄狂了是这样的我用 pi是想表示第 i 个质数貌似这样有问题?请问还有救吗?能不能实现类似的定义?最佳答案 有救!有救!你的思路挺好的,就是编程的时候思路不清晰,没有周全考虑。这是改后的代码#include “stdio.h“ #include “conio.h“ main() int m,n,i,num; int p100; long s; s=2; m=1; n=1; num=1; p1=2 ; for (;nums/2) break; else if(m*ns) i+;n=2;/*和这里,仔细想一想,当尝试一个新的数字或尝试一个新的质数时,是不是要把计数变量初始化?*/*编程的时候不要想当然,要通盘考虑,每个变量是否都做了妥善的处理*/ pnum=s;/*你要用质数表,怎么能不记录质数表呢o*/printf (“p%d=%ldn“,num,s); s+; getch(); 你的程序运用质数表这点很好,但是你的程序还没发挥到最高效率。里边有一些无用的判断和赋值,而且没有利用 mod 运算,使程序既复杂又低效。我觉得还是用标准的求质数算法比较好,到处都有,不再说了

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