(3种)编写一个程序,求1-n的素数个数。给出两种解法。对于相同的n,给出这两种解法的结果和求解时间,并用相关数据进行测试
质数又称素数。一个大于1的自然数,除了1和它自身外,不能被其他自然数整除的数叫做质数;否则称为合数(规定1既不是质数也不是合数)。
1不是素数,1不是素数。。。。
方法一
单个数据输入,一次测试
#include "stdio.h"
#include "time.h"
#include <math.h>
clock_t start,stop;
double duration;
double f1(int n)
{
int i,flag,j,sum=0;
for(i=3;i<=n;i++)//输入n=1的时候,判断条件i>n,不满足条件,不执行循环
{
flag=1;
for(j=2;j<i;j++)
{
if(i%j==0)
flag=0;
}
if(flag==1)sum++;
}
if(n>=2)sum+=1;
return sum;
}
double f2(int n)
{
int i,j,flag,k,sum=0;
if(n>=2)sum+=1;
for(i=3;i<=n;i++)
{
flag=1;
k=sqrt(i);
for(j=2;j<=k;j++)
{
if(i%j==0)
{
flag=0;
break;
}
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
int main()
{
int n;
printf("输入一个正整数n:");
scanf("%d",&n);
start=clock();f1(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK;
printf("ticks1=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration1=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f\n",n,f1(n));
start=clock();
f2(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK;
printf("ticks2=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration2=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f",n,f2(n));
return 1;
}
方法1和2
方法二
方法3
double f1(int n)
{
int i,flag,j,sum=0;
for(i=2;i<=n;i++)//i=2时候开运行到n,1不是素数
//输入n=1的时候,判断条件i>n,不满足条件,不执行循环
{
flag=1;
for(j=2;j<i;j++)
{
if(i%j==0)
flag=0;
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
完整代码
#include "stdio.h"
#include "time.h"
#include <math.h>
clock_t start,stop;
double duration;
double f1(int n)
{
int i,flag,j,sum=0;
for(i=2;i<=n;i++)//i=2时候开运行到n,1不是素数
//输入n=1的时候,判断条件i>n,不满足条件,不执行循环
{
flag=1;
for(j=2;j<i;j++)
{
if(i%j==0)
flag=0;
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
double f2(int n)
{
int i,j,flag,k,sum=0;
if(n>=2)sum+=1;
for(i=3;i<=n;i++)
{
flag=1;
k=sqrt(i);
for(j=2;j<=k;j++)
{
if(i%j==0)
{
flag=0;
break;
}
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
int main()
{
int n;
printf("输入一个正整数n:");
scanf("%d",&n);
start=clock();f1(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK;
printf("ticks1=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration1=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f\n",n,f1(n));
start=clock();
f2(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK;
printf("ticks2=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration2=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f",n,f2(n));
return 1;
}
输出
运行时间与代码简洁性、电脑的性能、运行同时电脑里面运行多个软件数量等等有关。
输入
1000
k=sqrt(n); 数学原理
例如:求100是否是素数,k=sqrt(100)=10,我们只需要找100能否被2到10整除,如果被整除,就判断其不是素数。我们找100能否被2到10整除,因为后面的都是重复的。 所以只需要判断0到开根号的数字就行。
#include <stdio.h>
#include<math.h>
int main() {
int k=17,a;
a=sqrt(k);
printf("%d",a);
}
方法三
单个数据输入,多次测试
#include "stdio.h"
#include "time.h"
#include <math.h>
#define MAXK 1e7
clock_t start,stop;
double duration;
int i;
double f1(int n)
{
int i,flag,j,sum=0;
for(i=2;i<=n;i++)//i=2时候开运行到n,1不是素数
//输入n=1的时候,判断条件i>n,不满足条件,不执行循环
{
flag=1;
for(j=2;j<i;j++)
{
if(i%j==0)
flag=0;
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
double f2(int n)
{
int i,j,flag,k,sum=0;
if(n>=2)sum+=1;
for(i=3;i<=n;i++)
{
flag=1;
k=sqrt(i);
for(j=2;j<=k;j++)
{
if(i%j==0)
{
flag=0;
break;
}
}
if(flag==1)sum++;
}
return sum;
}
int main()
{
int n;
printf("输入一个正整数n:");
scanf("%d",&n);
start=clock();for(i=0;i<MAXK;i++) f1(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK/MAXK;
printf("ticks1=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration1=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f\n",n,f1(n));
start=clock();
for(i=0;i<MAXK;i++) f2(n);
stop=clock();
duration=(double)(stop-start)/CLK_TCK/MAXK;
printf("ticks2=%f\n",(double)(stop-start));
printf("duration2=%6.2e\n",duration);
printf("1~%d的素数个数为%.0f",n,f2(n));
return 1;
}
输出
输入
100