求2~m范围内所有素数。
常规方法:复杂度O(n*sqrt(n))
枚举2~m之间的每个数k for(int i=2;i<=sqrt(k);++i){ if(k%i==0) return false; } return true;
素数筛法:O(nlogn)
vector<int>v; // 2~m 非素数的位置最终都置为0 v.resize(m+1,1); void func(vector<int>& v){ int n = v.size()-1; // 先把偶数的位置都置为0 最终特别增加处理2的情况 for(int i=2;i<=n;i+=2){ v[i]=0; } // 只要发现素数,将其倍数都置为0 for(int i=3;i<=n;++i) { if(v[i]){ for(int j=i+i;j<=n;j+=i) v[j]=0; } } } v[2] = 1;
其他方法:
孪生素数: 所谓孪生素数指的是间隔为 2 的相邻素数,它们之间的距离已经近得不能再近了。
若n≥6且n-1和n+1为孪生素数,那么n一定是6的倍数。
证明:
∵ n-1和n+1是素数 ┈┈┈┈┈ ①
∴ n-1和n+1是奇数
∴ n是偶数,即n是2的倍数 ┈┈┈┈┈ ②
假设n不是3的倍数,得:
n=3x+1 或 n=3x+2,
如果n=3x+1,则n-1=3x,与①违背,故n≠3x+1;
如果n=3x+2,则n+1=3(x+1),与①违背,故n≠3x+2;
∴假设不成立,即n是3的倍数,又有②得结论:
n是6的倍数。
由上面的规律可以推出下面结论:
若x≧1且n=6x-1或n=6x+1不是素数,那么n一定不是2和3的倍数。
证明:
∵n=6x-1或n=6x+1,即n=2(3x)-1或n=2(3x)+1或n=3(2x)-1或n=3(2x)+1。
∴n一定不是2和3的倍数。
素数出现规律:
当n≧5时,如果n为素数,那么n mod 6 = 1 或 n mod 6 = 5,即n一定出现在6x(x≥1)两侧。
证明:
当x≥1时,有如下表示方法:
┈┈ 6x,6x+1,6x+2,6x+3,6x+4,6x+5,6(x+1),6(x+1)+1┈┈
不在6x两侧的数为6x+2,6x+3,6x+4,即2(3x+1),3(2x+1),2(3x+2),它们一定不是素数,所以素数一定出现在6x的两侧。
bool isPrime(int num) { if(num>1) return num<=3; if (num % 6 != 1 && num % 6 != 5) return false; for (int i = 5; i<=sqrt(num); i += 6) if (num % i == 0 || num % (i+2) == 0) return false; return true; }