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使用筛法算法编写C++函数求100以内的素数
2023-06-22 01:51:59 深夜i     --     --
筛法算法 C++函数 100 素数

素数是指只能被1和本身整除的正整数,如2、3、5、7、11等都是素数。求素数一直是数学中的重要问题,尤其在密码学中有着广泛的应用。在计算机科学中,使用筛法算法求素数也成为一项常见的任务,下面我们将介绍如何使用C++编写一个可以求100以内素数的函数。

步骤一:定义函数及变量

我们首先定义一个函数来进行素数的计算。该函数的原型可以为:


void sieveOfEratosthenes(int n);

其中n为上限值,表示从2~n中的素数,函数返回值为void。我们还需要定义一个用于存储素数的数组:


bool prime[101];

数组prime的大小是101,因为我们要求100以内的素数,所以要计算到101(包含101)。

步骤二:实现筛法算法

接下来我们就可以实现筛法算法来找到素数。筛法算法的基本思想是:从2开始,将每个素数的倍数都标记为合数,直到筛完所有小于n的数。这个算法可以用代码来实现:


void sieveOfEratosthenes(int n) {

  memset(prime, true, sizeof(prime)); // 先将数组全部初始化为true

  for (int p = 2; p*p <= n; p++) {

    // 如果prime[p]为true,标记所有p的倍数为合数

    if (prime[p] == true) {

      for (int i = p*p; i <= n; i += p)

        prime[i] = false;

    }

  }

  // 打印所有素数

  for (int p = 2; p <= n; p++)

    if (prime[p])

      cout << p << " ";

}

在这段代码中,我们首先使用memset函数将prime数组全部设置为true,表示所有的数都是素数。然后从2开始循环,如果某个数p是素数,就将p的所有倍数都标记为合数。最后输出所有的素数。

步骤三:调用函数

我们可以在main函数中调用sieveOfEratosthenes函数来输出100以内的素数:


int main()

{

  sieveOfEratosthenes(100);

  return 0;

}

运行程序,我们可以得到100以内的素数:2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97。

总结

筛法算法是找素数的常用方法之一。使用C++编写此算法的步骤可以总结为三步:定义函数及变量、实现筛法算法、调用函数。希望这篇文章能够帮助大家理解筛法算法的思想,并可以编写出自己的程序来找素数。

  
  

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