判断是否为素数,一些优化方式

素数判断是acm及各种比赛中频繁出现的内容,也是最基础的,所以一定要完全掌握,下面就介绍几种常用的素数判断的优化方法。

1.(1)先说最简单的吧,复杂度o(n),也是最容易想到的

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int flag=1;
for(int i=2;i<n;i++){
if(n%i==0){
flag=0;//如果flag==0则说明n是非素数
break;
}
}
(2)对于一般题目来说往往会超时的,所以可以将其复杂度降至o(sqrt(n))

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for(int i=2;i*i<=n;i++){
if(n%i==0){
flag=0;
break;
}
}

(3还有一种更高级优化,可以将其复杂度降至o(sqrt(n)/3),首先看一个关于质数分布的规律:大于等于5的质数一定和6的倍数相邻。例如5和7,11和13,17和19等等;

证明:令x≥1,将大于等于5的自然数表示如下:

··· 6x-1,6x,6x+1,6x+2,6x+3,6x+4,6x+5,6(x+1),6(x+1)+1 ···

可以看到,不和6的倍数相邻的数为6x+2,6x+3,6x+4,由于2(3x+1),3(2x+1),2(3x+2),所以它们一定不是素数,再除去6x本身,显然,素数要出现只可能出现在6x的相邻两侧。因此在5到sqrt(n)中每6个数只判断2个,时间复杂度O(sqrt(n)/3)。

在(2)(3)(4)中,都是一个剪枝的思想,(3)中裁剪了不必要的偶数,(4)中裁剪了不和6

的倍数相邻的数,虽然都没有降低时间复杂度的阶数,但都一定程度上加快了判断的速度。

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if(n%6!=1&&n%6!=5)
flag=0;
for(int i=5;i*i<=n;i+=6)
{
if(n%i==0||n%(i+2)==0)
{
flag=0;break;
}
}

2.再说下打表法吧,就是你先开一个bool型数组(int型,也行,不过bool稍微快一点,数组大小须是<=所求最大数的大小),这个缺点就是数据最大不能超过数组的最大范围(一般在1e8以内) 复杂度o(nlogn)

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void dabiao()
{
memset(vis,false,sizeof(vis));//先初始化为false,不是素数的标为true
vis[0]=vis[1]=true;
for(int i=2;i*i<=n;i++)
{
if(!vis[i])
{
for(int j=i*i;j<=n;j+=i)
vis[j]=true;//素数(除了本身)它的所有倍数即为非素数,然后把他的倍数全标记为true
}
}
}

新手上路不喜勿喷,后续如有发现错误,会及时修正的。

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