判断一个正整数是不是素数,时间复杂度为O(根号n)
来源:互联网 发布:酷狗 mac版 歌手写真 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 03:41
判断一个数是不是素数最简单直接的方法就是从素数的定义出发。检查1~n之间的所有数,从中找出n这个数的所有因子,检查因子个数是否为两个。如果正好是两个因子,则为素数,否则为非素数。这样该算法的时间复杂度是O(n)。
但是我们要得到根号n的时间复杂度,所以我们要进行改善,经过仔细的思考观察,发现有以下几个改善的途径。
(1)没有必要检查所有的因子,只要发现任何一个大于1小于n的因子,就能停下来报告n不是素数。
(2)一旦函数已经检查了n是否能被2整除,就不需要检查是否能被其他偶数整除。如果n能被2整除,程序就停下来,报告n不是素数。如果n不能被2整除,那么它也不可能被4或6或其他偶数整除。因此,isPrime只需要检查2和奇数。但注意有个特例,2能被2整除,但2是素数。
(3)该问题不需要检查到n为止。实质上,它可以在一半的地方就停止,因为任何大于n/2的值不可能被n整除。然而再进一步思考一下,还可以证明,该程序不需要试探任何大于n的平方根的因子。当n能被某一个整数d1整除时,那么就肯定还有另一个数d2能被它整除,即n=d1*d2,如果其中一个大于n的平方根,另一个一定小于n的平方根。因此如果n有任何因子,肯定有一个小于或等于n的平方根。这就意味着程序中的for循环的次数i<=根号n
#include <iostream>#include <math.h>bool isPrime(int n){ if(n<=1) return false; if(n==2) return true; if(n%2==0) return false; int limit=sqrt(n)+1; for(int i=3;i<=limit;i+=2) if(n%i==0) return false; return true;}int main() { // insert code here... int a; scanf("%d",&a);//输入测试的数 if(!isPrime(a)) printf("不是素数"); else printf("是素数"); return 0;}
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