<编程>比较两种素数表生成算法+计算程序运行时间+通过CMD重定向测试程序

最近学习加密算法，需要生成素数表，一开始使用简单的循环，从2开始判断。代码如下：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstdlib>
 4 #include<vector>
 5 #include<iterator>
 6 #include<algorithm>
 7 #include<ctime>
 8 #include<cstring>
 9 usingnamespace std;
10 bool isPrimeNumber(int num);
11 void judgePrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList);
12 int main(void)
13 {
14     int range;
15     vector<int> primeNumberListJ;
16     while(cin){
17         cin >> range;
18         judgePrimeNumber(range, primeNumberListJ);
19         for(unsignedint i =0; i < primeNumberListS.size(); i++)
20             cout << primeNumberListJ.at(i)<< endl;
21         primeNumberListJ.clear();
22     }
23     return 0;
24 }
25 bool isPrimeNumber(int num)
26 {
27     if(num <2)
28         return false;
29     for(int i =2; i * i <= num; i++){
30         if(num % i ==0)
31             return false;
32     }
33     return true;
34 }
35 void judgePrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList)
36 {
37     for(int i =2; i <= range; i++)
38         if(isPrimeNumber(i))
39             primeNumberList.push_back(i);
40 }

后来想起以前在学C语言的时候看过了叫筛选法的算法生成素数表。

筛选法又称筛法，具体做法是：先把N个自然数按次序排列起来。1不是质数，也不是合数，要划去。第二个数2是质数留下来，而把2后面所有能被2整除的数都划去。2后面第一个没划去的数是3，把3留下，再把3后面所有能被3整除的数都划去。3后面第一个没划去的数是5，把5留下，再把5后面所有能被5整除的数都划去。这样一直做下去，就会把不超过N的全部合数都筛掉，留下的就是不超过N的全部质数。

具体代码如下：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstdlib>
 4 #include<vector>
 5 #include<iterator>
 6 #include<algorithm>
 7 #include<ctime>
 8 #include<cstring>
 9 usingnamespace std;
10 bool isPrimeNumber(int num);
11 void selectPrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList);
12 int main(void)
13 {
14     int range;
15     vector<int> primeNumberListS;
16     while(cin){
17         cin >> range;
18         selectPrimeNumber(range, primeNumberListS);
19         primeNumberListS.clear();
20     }
21     return 0;
22 }
23 bool isPrimeNumber(int num)
24 {
25     if(num <2)
26         return false;
27     for(int i =2; i * i <= num; i++){
28         if(num % i ==0)
29             return false;
30     }
31     returntrue;
32 }
33 void selectPrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList)
34 {
35     bool*numMap =newbool[range +1];
36     memset(numMap,true,sizeof(bool)*(range +1));
37     numMap[1]=false;
38     for(int i =2; i <= range;){
39         while(!numMap[i]&& i <= range)
40             i++;
41         for(int j = i + i; j <= range; j += i){
42             if(!numMap[j])
43                 continue;
44             numMap[j]=false;
45         }
46         i++;
47     }
48     for(int i =1; i <= range; i++)
49         if(numMap[i])
50             primeNumberList.push_back(i);
51     delete[] numMap;
52 }

之后好奇心来了，筛选法到底比原来的方法高效了多少呢？

记得time.h里有有个clock()函数，可以返回程序运行到当前的时间，可以用它的计算两种算法的耗时。

具体代码如下：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstdlib>
 4 #include<vector>
 5 #include<iterator>
 6 #include<algorithm>
 7 #include<ctime>
 8 #include<cstring>
 9 usingnamespace std;
10 bool isPrimeNumber(int num);
11 void selectPrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList);
12 void judgePrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList);
13 int main(void)
14 {
15     int range;
16     vector<int> primeNumberListS;
17     vector<int> primeNumberListJ;
18     clock_t beginTime;
19     clock_t endTime;
20     while(cin){
21         cin >> range;
22         beginTime = clock();
23         selectPrimeNumber(range, primeNumberListS);
24         endTime = clock();
25         cout <<"select Time: "
26             <<double(endTime - beginTime)/ CLOCKS_PER_SEC
27            << endl;
28         beginTime = clock();
29         judgePrimeNumber(range, primeNumberListJ);
30         endTime = clock();
31         cout <<"judge Time: "
32             <<double(endTime - beginTime)/ CLOCKS_PER_SEC
33            << endl;
34         primeNumberListS.clear();
35         primeNumberListJ.clear();
36     }
37     return0;
38 }
39 bool isPrimeNumber(int num)
40 {
41     if(num <2)
42         return false;
43     for(int i =2; i * i <= num; i++){
44         if(num % i ==0)
45             return false;
46     }
47     return true;
48 }
49 void selectPrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList)
50 {
51     bool*numMap =newbool[range +1];
52     memset(numMap,true,sizeof(bool)*(range +1));
53     numMap[1]=false;
54     for(int i =2; i <= range;){
55         while(!numMap[i]&& i <= range)
56             i++;
57         for(int j = i + i; j <= range; j += i){
58             if(!numMap[j])
59                 continue;
60             numMap[j]=false;
61         }
62         i++;
63     }
64     for(int i =1; i <= range; i++)
65         if(numMap[i])
66             primeNumberList.push_back(i);
67     delete[] numMap;
68 }
69 void judgePrimeNumber(int range,vector<int>&primeNumberList)
70 {
71     for(int i =2; i <= range; i++)
72         if(isPrimeNumber(i))
73             primeNumberList.push_back(i);
74 }