在程序设计竞赛中就必须要设计出一种更好的算法要求能在几秒钟甚至一秒钟之内找出n以内的所有素数。于是就有了素数筛法。
(我表达得不清楚的话不要骂我,见到我的时候扁我一顿我不说一句话。。。)
素数筛法是这样的:
1.开一个大的bool型数组prime[],大小就是n+1就可以了.先把所有的下标为奇数的标为true,下标为偶数的标为false.
2.然后:
for( i=3; i<=sqrt(n); i+=2 )
{ if(prime[i])
for( j=i+i; j<=n; j+=i ) prime[j]=false;
}
3.最后输出bool数组中的值为true的单元的下标,就是所求的n以内的素数了。
原理很简单,就是当i是质(素)数的时候,i的所有的倍数必然是合数。如果i已经被判断不是质数了,那么再找到i后面的质数来把这个质
数的倍数筛掉。
一个简单的筛素数的过程:n=30。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
第 1 步过后2 4 ... 28 30这15个单元被标成false,其余为true。
第 2 步开始:
i=3; 由于prime[3]=true, 把prime[6], [9], [12], [15], [18], [21], [24], [27], [30]标为false.
i=4; 由于prime[4]=false,不在继续筛法步骤。
i=5; 由于prime[5]=true, 把prime[10],[15],[20],[25],[30]标为false.
i=6>sqrt(30)算法结束。
第 3 步把prime[]值为true的下标输出来:
for(i=2; i<=30; i++)
if(prime[i]) printf("%d ",i);
结果是 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
这就是最简单的素数筛选法,对于前面提到的10000000内的素数,用这个筛选法可以大大的降低时间复杂度。把一个只见黑屏的算法
优化到立竿见影,一下就得到结果。
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; bool prime[100001]; int main() { int i,j,n; cin>>n; for(i=2;i<n;i++) { if(i%2==0) prime[i]=false; else prime[i]=true; } for( i=3; i<=sqrt(n); i+=2 ) { if(prime[i]) for( j=i+i; j<=n; j+=i ) prime[j]=false; } for(i=2; i<n; i++) if( prime[i] ) cout<<i<<" "; cout<<endl; return 0; }