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          1。自然數(shù)是0,1,2……
          2。素數(shù)是2,3,5……(不包括1的只能背1和它本身整除的自然數(shù))

          public class Test
          {
          ?/*
          ? * 最普通的算法:
          ? * 打印num以內的素數(shù)并返回素數(shù)個數(shù)
          ? * n、m分別為外、內層循環(huán),i是第幾個素數(shù),s是素數(shù)個數(shù)
          ? */
          ?public int prime(int num){
          ??int n,m,i=0,s=0;
          ??label1:
          ??for(n=2;n<=num;n++)
          ??{
          ???for(m=2;m<=n/2;m++)
          ???{
          ????if(n%m==0)
          ????continue label1;
          ???}
          ???s++;
          ???i++;
          ???System.out.println("第"+i+"個素數(shù)是:"+n);
          ??}
          ??return s;
          ?}
          ?
          ?public static void main(String args[]){
          ??Test test = new Test();
          ??int sum = test.prime(1000);
          ??System.out.println("共"+sum+"個素數(shù)");
          ?}
          }

          【1】求10000以內的所有素數(shù)。
          素數(shù)是除了1和它本身之外再不能被其他數(shù)整除的自然數(shù)。由于找不到一個通項公式來表示所有的素數(shù),所以對于數(shù)學家來說,素數(shù)一直是一個未解之謎。像著名的 哥德巴赫猜想、孿生素數(shù)猜想,幾百年來不知吸引了世界上多少優(yōu)秀的數(shù)學家。盡管他們苦心鉆研,嘔心瀝血,但至今仍然未見分曉。
          自從有了計算機之后,人們借助于計算機的威力,已經(jīng)找到了2216091以內的所有素數(shù)。
          求素數(shù)的方法有很多種,最簡單的方法是根據(jù)素數(shù)的定義來求。對于一個自然數(shù)N,用大于1小于N的各個自然數(shù)都去除一下N,如果都除不盡,則N為素數(shù),否則N為合數(shù)。
          但是,如果用素數(shù)定義的方法來編制計算機程序,它的效率一定是非常低的,其中有許多地方都值得改進。
          第一,對于一個自然數(shù)N,只要能被一個非1非自身的數(shù)整除,它就肯定不是素數(shù),所以不
          必再用其他的數(shù)去除。
          第二,對于N來說,只需用小于N的素數(shù)去除就可以了。例如,如果N能被15整除,實際
          上就能被3和5整除,如果N不能被3和5整除,那么N也決不會被15整除。
          第三,對于N來說,不必用從2到N一1的所有素數(shù)去除,只需用小于等于√N(根號N)的所有素數(shù)去除就可以了。這一點可以用反證法來證明:
          如果N是合數(shù),則一定存在大于1小于N的整數(shù)d1和d2,使得N=d1×d2。
          如果d1和d2均大于√N,則有:N=d1×d2>√N×√N=N。
          而這是不可能的,所以,d1和d2中必有一個小于或等于√N。
          基于上述分析,設計算法如下:
          (1)用2,3,5,7逐個試除N的方法求出100以內的所有素數(shù)。
          (2)用100以內的所有素數(shù)逐個試除的方法求出10000以內的素數(shù)。
          首先,將2,3,5,7分別存放在a[1]、a[2]、a[3]、a[4]中,以后每求出一個素數(shù),只要不大于100,就依次存放在A數(shù)組中的一個單元 中。當我們求100—10000之間的素數(shù)時,可依次用a[1]-a[2]的素數(shù)去試除N,這個范圍內的素數(shù)可以不保存,直接打印。

          【2】用篩法求素數(shù)。
          簡單介紹一下厄拉多塞篩法。厄拉多塞是一位古希臘數(shù)學家,他在尋找素數(shù)時,采用了一種與眾不同的方法:先將2-N的各數(shù)寫在紙上:

          在2的上面畫一個圓圈,然后劃去2的其他倍數(shù);第一個既未畫圈又沒有被劃去的數(shù)是3,將它畫圈,再劃去3的其他倍數(shù);現(xiàn)在既未畫圈又沒有被劃去的第一個數(shù) 是5,將它畫圈,并劃去5的其他倍數(shù)……依次類推,一直到所有小于或等于N的各數(shù)都畫了圈或劃去為止。這時,表中畫了圈的以及未劃去的那些數(shù)正好就是小于 N的素數(shù)。

          這很像一面篩子,把滿足條件的數(shù)留下來,把不滿足條件的數(shù)篩掉。由于這種方法是厄拉多塞首先發(fā)明的,所以,后人就把這種方法稱作厄拉多塞篩法。
          在計算機中,篩法可以用給數(shù)組單元置零的方法來實現(xiàn)。具體來說就是:首先開一個數(shù)組:a[i],i=1,2,3,…,同時,令所有的數(shù)組元素都等于下標 值,即a[i]=i,當i不是素數(shù)時,令a[i]=0 。當輸出結果時,只要判斷a[i]是否等于零即可,如果a[i]=0,則令i=i+1,檢查下一個a[i]。
          篩法是計算機程序設計中常用的算法之一。

          【3】用6N±1法求素數(shù)。
          任何一個自然數(shù),總可以表示成為如下的形式之一:
          6N,6N+1,6N+2,6N+3,6N+4,6N+5 (N=0,1,2,…)
          顯然,當N≥1時,6N,6N+2,6N+3,6N+4都不是素數(shù),只有形如6N+1和6N+5的自然數(shù)有可能是素數(shù)。所以,除了2和3之外,所有的素數(shù)都可以表示成6N±1的形式(N為自然數(shù))。
          根據(jù)上述分析,我們可以構造另一面篩子,只對形如6 N±1的自然數(shù)進行篩選,這樣就可以大大減少篩選的次數(shù),從而進一步提高程序的運行效率和速度。

          在程序上,我們可以用一個二重循環(huán)實現(xiàn)這一點,外循環(huán)i按3的倍數(shù)遞增,內循環(huán)j為0-1的循環(huán),則2(i+j)-1恰好就是形如6N±1的自然數(shù)。
          posted on 2006-06-16 15:17 保爾任 閱讀(4715) 評論(1)  編輯  收藏

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          # re: 如何求素數(shù)
          2010-09-04 03:10 | leonmax
          “i是第幾個素數(shù),s是素數(shù)個數(shù)”
          不懂……i和s完全是同步++的,不是重復了嗎?有區(qū)別嗎?  回復  更多評論
            

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