【C语言】实现打印100~200之间的素数(四种算法打印素数)

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题目

写一个代码:打印100~200之间的素数



解题思路

素数:质数定义为在大于1的自然数中,

除了1和它本身以外

不再有其他因数。

(除了1和它本身以外没有任何整数能将其除尽)

也就是说

只能被1和它本身整除

其实我在做这道题的时候,有点懵了,因为我搞不懂

“谁被谁整除到底是谁除以谁”

所以先来复习一下!

若 整数b除以非零整数a,商为整数,且余数为零,

就说b能被a整除,b为被除数,a为除数,即b÷a。

例如,3能整除6,6能被3整除。

15被3整除=15÷3

3被15整除=3÷15



方法一:试除法

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
 
    // 外层循环用来获取100~200之间的所有数据,100肯定不是素数,因此i从101开始
	for (i = 101; i<= 200; i++)
	{
		//判断i是否为素数:用[2, i)之间的每个数据去被i除,只要有一个可以被整除,则不是素数
		int j = 0;
		for (j = 2; j < i; j++)
		{
			if (i % j == 0)
			{
				break;
			}
		}
        
		// 上述循环结束之后,如果j和i相等,说明[2, i)之间的所有数据都不能被i整除,则i为素数
		if (j == i)
		{
			count++;
			printf("%d ", i);
		}
	}
 
	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}

上述方法的缺陷:超过i一半的数据,肯定不是i的倍数,上述进行了许多没有意义的运算,因此可以采用如下方式进行优化



方法二:

每拿到一个数据,只需要检测其:

[2, i/2]

区间内是否有元素可以被

i

整除即可,可以说明

i

不是素数

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
 
	for (i = 101; i <= 200; i++)
	{
		//判断i是否为素数
		//2->i-1
		int j = 0;
		for (j = 2; j <= i/2; j++)
		{
			if ( i % j == 0)
			{
				break;
			}
		}
		//...
		if ( j > i/2)
		{
			count++;
			printf("%d ", i);
		}
	}
 
	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}



方法三

方法二还是包含了一些重复的数据,再优化:

如果

i

能够被

[2, sqrt(i)]

之间的任意数据

整除

,则i不是素数

原因:如果

m

能被

2 ~ m-1

之间任一整数整除,其二个因子必定有一个

小于或等于

sqrt(m)


,另一个

大于或等于

sqrt(m)

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
	
	for (i = 101; i <= 200; i++)
	{
		//判断i是否为素数
		//2->i-1
		int j = 0;
		for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
		{
			if ( i % j == 0)
			{
				break;
			}
		}
		//...
		if ( j > sqrt(i))
		{
			count++;
			printf("%d ", i);
		}
	}
	
	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}



方法四

继续对方法三优化,只要

i

不被

[2, sqrt(i)]

之间的任何数据整除,则

i

是素数,

但是实际在操作时

i

不用从101逐渐递增到200,因为

除了2和3之外,不会有两个连续相邻的数据同时为素数

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
 
	for(i=101; i<=200; i+=2)
	{
		//判断i是否为素数
		//2->i-1
		int j = 0;
		for (j = 2; j <= sqrt(i); j++)
		{
			if (i % j == 0)
			{
				break;
			}
		}
		//...
		if (j > sqrt(i))
		{
			count++;
			printf("%d ", i);
		}
	}
 
	printf("\ncount = %d\n", count);
	return 0;
}

方法很多,不要局限于一种!



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