优化的朴素方法计算n是否为素数:
即从2到n的平方根,对每一个整数判断一次n是否可以被它整除,若有这样的数字,则n为合数,若无这样的数,则n为素数。代码如下:
int is_prime(int);
int is_prime(int number) {
int i = ;
for (; i * i <= number; i++) {
if (number % i == )
return ;
}
return ;
}
埃拉托色尼筛法(The Sieve of Eratoshenes):
步骤如下:
a>创建一个元素全部都被初始化为1的数组(代表真)。下标为素数的元素值最后会保持为1,而剩下的数组元素最后将被置为0。
b>从数组下标2开始(1不是素数也不是合数),每次处理首先找到一个值为1的数组元素,然后在剩余数组元素中,循环检测数组下标是否是那个值为1的元素的数组下标的倍数,若是,则将其元素值置为0。上述处理结束之后,值仍然为1的数组元素的下标就是素数。
实现如下:
void sieve();
void sieve() {
int numbers[SIZE];
int i = , k = ;
for (i = ; i < SIZE; i++) numbers[i] = ;
for (k = ; k < SIZE; k++) {
if (numbers[k] == ) continue;
for (i = k + ; i < SIZE; i++) {
if (numbers[i] == ) continue;
if (i % k == ) numbers[i] = ;
}
}
for (i = ; i < SIZE; i++) if (numbers[i] == ) printf("%d\n", i);
}
结论
可以看出,对于优化的朴素方法,判断数n是否为素数的复杂度上限为 O(n1/2) ,则在小于n的数中判断其中每个数是否为素数的复杂度上限约为 O(n3/2) 。而埃拉托色尼筛法对于判断小于n的数中的素数的复杂度上限为 O(n) 。分析如下:
对于第一次筛选,遍历了 n 个元素,剩余总共的