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© 刘旭升 高级黑马   /  2013-12-29 14:00  /  2474 人查看  /  5 人回复  /   0 人收藏 转载请遵从CC协议 禁止商业使用本文

本帖最后由 刘旭升 于 2013-12-29 18:29 编辑

import java.util.*;
/*
* 思路:为素数判断条件是:除了1和本身之外没有其他质因数。
* 变量:给定一个范围。
* 第一个for循环是:取的范围里的每一个数  num ++,来进行判断是不是素数。
* 第二个for循环是:需要定义一个boolean变量。如果不能被2整除就定义范围:num/2。
*                 范围:2---num/2
*                 ++当能被整出时就 变flag,并终止循环。
* 打印时要注意打印的对象:flag为真才打印。
* */
public class shusu {
        public static void main(String[] args){
                Scanner reader=new Scanner(System.in);
                int a= reader.nextInt();
                int counts=0;int n=1;
                for(int i=2;i<a;i++){
                        //if(i==2)
                                //        System.out.println(i+"是一个素数。");
                        boolean flag=true;
                        while(flag){
                                for(int j=2;j<i/2;j++,counts++)
                                         if(i%j==0)
                                                flag =false;
                                                break;               
                                }
                        if(flag){
                                System.out.print(i+" ");
                                n++;
                                }
                }
                System.out.println();
                System.out.println("0到"+a+"之间的素数个数为:"+n);
                System.out.println("性能测试-执行次数:"+counts);
        }
}

打印:
20
2是一个素数。
2        3        5        7        11        13        17        19        性能测试-执行次数:153

//很多人都知道的优化方法:
for(int j=2;j<i/2;j++)

打印:
20
2 3 4 5 7 11 13 17 19
性能测试-执行次数:56

当1000是两组分别为:497503   247506
继续优化:
可以想像那么就j<i/3;可以吗?我们可以试试:
打印:
    【6
        2 3 4 5
        0到6之间的素数个数为:4
        性能测试-执行次数:0               

就是说里面有一个不是我门想要的数:4。那么他怎么存在的?
因为当4/3时,余数为1。由于只是多一个4,那么我们的任务就是去掉这个4。
这个方法就比较简单了:直接去掉。
while(flag){
                                for(int j=2;j<=i/3;j++,counts++)
                                         if( i%j==0)
                                                flag =false;
                                if(i==4)flag =false;
                                                break;               
                                }
当i为4时不打印。
打印:
20
2 3 5 7 11 13 17 19
0到20之间的素数个数为:8
性能测试-执行次数:40
可以发现性能提高不少。当为1000时:
性能测试-执行次数:165170
有人会继续猜想,j<i/4;...5..6..7...n..   可以吗?
我觉得当我们需要运行很大的数时,用这个方法比较好。当然n的取值不要太大,大了就未必会提高性能。写到5估计会不错。:
while(flag){
                                for(int j=2;j<=i/5;j++,counts++)
                                         if( i%j==0)
                                                flag =false;
                                if(i==4||i==6||i==8||i==9)
                                        flag =false;
                                                break;               
                                }
20
2 3 5 7 11 13 17 19
0到20之间的素数个数为:8
性能测试-执行次数:15

为1000时:
性能测试-执行次数:98505
在这时候,我们会发现,出现的非素数为5*2之间的素数。
这就有了解决方案:
当我们取出10之间的素数时,
import java.util.*;
/*
* 思路:为素数判断条件是:除了1和本身之外没有其他质因数。
* 变量:给定一个范围。
* 第一个for循环是:取的范围里的每一个数  num ++,来进行判断是不是素数。
* 第二个for循环是:需要定义一个boolean变量。如果不能被2整除就定义范围:num/2。
*                 范围:2---num/2
*                 ++当能被整出时就 变flag,并终止循环。
* 打印时要注意打印的对象:flag为真才打印。
* */
public class shusu {
        public static void main(String[] args){
                Scanner reader=new Scanner(System.in);
                int a= reader.nextInt();
                int counts=0;int n=0;//int ;
                for(int i=2;i<a;i++){
                        //if(i==2)
                                //        System.out.println(i+"是一个素数。");
                        boolean flag=true;boolean flag2=true;
                        while(flag){
                                for(int j=2;j<=i/5;j++,counts++)
                                         if( i%j==0)
                                                flag =false;
                                
                                
                                /*//完成取10之间的素数;
                                for(int x=1;x<5*2;x++){
                                        while(flag){
                                        for(int y=2;y<=x;y++,counts++)
                                                 if( x%y==0)
                                                                flag =true;
                                                                break;
                                        }
                                
                                }*/
                                
                                
                                if(i==4||i==6||i==8||i==9)
                                        flag =false;
                                                break;               
                                }
                        if(flag){
                                System.out.print(i+" ");
                                n++;
                                }
                }
                System.out.println();
                System.out.println("0到"+a+"之间的素数个数为:"+n);
                System.out.println("性能测试-执行次数:"+counts);
        }
}
取出的那一部分被我注释了,写了那么久,让大家帮我想想办法吧。

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5 个回复

倒序浏览
你是想要优化求素数的代码吧??
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胡永城 发表于 2013-12-29 14:18
你是想要优化求素数的代码吧??

嗯,之前老师讲的时候就说了一点优化,今天同学给我说素数,我才想起来素数我之前没写出来,然后今天就试试来写。然后又试试优化了。
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基本上,大多数2,3,5的倍数可以直接过滤,难点在于素数积的那些合数比如判断11413 = 101 * 113
1. 偶数
2 * n: x & 1 == 0
2. 5整除 (尾数0被偶数过滤)
5 * n: x % 10 == 5
3. 3整除
3 * n: x % 3 == 0
以上没有难度容易判断,剩下就是重点部分。
单纯步长加1循环性能会随数字范围增大而严重下降,这里先提一个概念:孪生素数。可以查一下新闻,好像前段时间一个华裔数学家给出了证明:素数往往相伴而生,间隔为2,比如11-13、41-43、101-103……另外有个证明,素数之间的间隔为6,比如11-17、41-47,可以在网上搜到该论文。第三,合数如果有最大质数因子,不会大于其平方根。至此,基于现有的前提条件可以优化循环过程。


------以上资源来源与网络------

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胡永城 发表于 2013-12-29 14:48
基本上,大多数2,3,5的倍数可以直接过滤,难点在于素数积的那些合数比如判断11413 = 101 * 113
1. 偶数
2 ...

                谢谢了
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不知道这个有没有用
/*
        打印 1-100 之间的所有素数
        素数: 有且仅有两个正约数的整数. 即 2 ~ i-1 之间没有一个是其约数.
*/
public class Prime02{
        public static void main(String[] args){
                //标记一个整数是素数. true 表示是一个素数, false 表示不是素数.
                boolean flag = true;
                for(int i = 2; i <= 100; i++){
                        flag = true;
                       
                        /**
                         * 16
                         *
                         * 2  8
                         * 3
                         * 4  4
                         * 5
                         * 7
                         * 8  2
                         *
                         *
                         */
                       
                        //从 2 循环到 i-1, 检验每一个数是否为 i 的约数.  
                        for(int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++){
                                if(i % j == 0){
                                        flag = false;
                                        //结束这次循环.
                                        break;
                                }
                        }
                        if(flag){
                                System.out.println(i);
                        }
                }
        }
}
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