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明除了自身之外,無法被其它整數整除的數稱之為質數,要求質數很簡單,但如何快速的求出質數則一直是程式設計人員與數學家努力的課題,在這邊介紹一個着名的 Eratosthenes求質數方法。
首先知道這個問題可以使用回圈來求解,将一個指定的數除以所有小于它的數,若可以整除就不是質數,然而如何減少回圈的檢查次數?
如何求出小于N的所有質數?
首先假設要檢查的數是N好了,則事實上隻要檢查至N的開根号就可以了,道理很簡單。
假設A*B = N,如果A大于N的開根号,則事實上在小于A之前的檢查就可以先檢查到B這個數可以整除N。
不過在程式中使用開根号會精确度的問題,所以可以使用 i*i <= N進行檢查,且執行更快。
再來假設有一個篩子存放1~N,例如:
23 456789101112131415161718192021 ....N
先将2的倍數篩去:
23 579111315171921....N
再将3的倍數篩去:
23 5711131719....N
再來将5的倍數篩去,再來将7的質數篩去,再來将11的倍數篩去........,如此進行到最後留下的數就都是質數,這就是Eratosthenes篩選方法(Eratosthenes Sieve Method)。
檢查的次數還可以再減少,事實上,隻要檢查6n 1與6n 5就可以了,也就是直接跳過2與3的倍數,使得程式中的if的檢查動作可以減少
這個算法,你懂了嗎?
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