30.求素数
31.歌德巴赫猜想
32.要发就发30.求素数 求素数表中1~1000之间的所有素数
*问题分析与算法设计
素数就是仅能衩1和它自身整除的整数。判定一个整数n是否为素数就是要判定整数n能否被除1和它自身之外的任意整数整除,若都不能整除,则n为素数。
程序设计时i可以从2开始,到该整数n的1/2为止,用i依次去除需要判定的整数,只要存在可以整除该数的情况,即可确定要判定的整数不是素数,否则是素数。
*程序与程序注释
#include<stdio.h>
void main()
{
int n1,nm,i,j,flag,count=0;
do{
printf("Input START and END=?");
scanf("%d%d",&n1,&nm); /*输入求素数的范围*/
}while(!(n1>0&&n1<nm)); /*输入正确的范围*/
printf("...........PRIME TABLE(%d--%d)............\n",n1,nm);
if(n1==1||n1==2) /*处理素数2*/
{
printf("%4d",2);
n1=3;count++;
}
for(i=n1;i<=nm;i++) /*判定指定范围内的整数是否为素数*/
{
if(!(i%2))continue;
for(flag=1,j=3;flag&&j<i/2;j+=2)
/*判定能否被从3到整数的一半中的某一数所整除*/
if(!(i%j))flag=0; /*若能整除则不是素数*/
if(flag) printf(++count%15?"%4d":"%4d\n",i);
}
}
*运行结果
Input START and END=?1 1000
*思考题
请找出十个最小的连续自然数,它们个个都是合数(非素数)
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31.歌德巴赫猜想 验证:2000以内的正偶数都能够分解为两个素数之和(即验证歌德巴赫猜想对2000以内的正偶数成立)。
*问题分析与算法设计
为了验证歌德巴赫猜想对2000以内的正偶数都是成立的,要将整数分解为两部分,然后判定出分解出的两个整数是否均为素数。若是,则满足题意;否则重新进行分解和判定。
程序中对判定是否为素数的算法进行了改进,对整数判定“用从2开始到该整数的一半”改为“2开始到该整数的平方根”。原因何在请自行分析。
*程序与程序注释
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int fflag(int n);
void main()
{
int i,n;
for(i=4;i<=2000;i+=2)
{
for(n=2;n<i;n++) /*将偶数i分解为两个整数*/
if(fflag(n)) /*分别判定两个整数是否均为素数*/
if(fflag(i-n))
{
printf("%14d=%d+%d\n",i,n,i-n); /*若均是素数则输出*/
break;
}
if(n==i) printf("error %d\n",i);
}
}
int fflag(int i) /*判定是否为素数*/
{
int j;
if(i<=1)return 0;
if(i==2)return 1;
if(!(i%2))return 0; /*if no,return 0*/
for(j=3;j<=(int)(sqrt((double)i)+1);j+=2)
if(!(i%j))return 0;
return 1; /*if yes,return 1*/
}
*运行结果
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32.要发就发 “1898--要发就发”。请将不超过1993的所有素数从小到大排成第一行,第二行上的每个素数都等于它右肩上的素数之差。编程求出:第二行数中是否存在这样的若干个连续的整数,它们的和恰好是1898?假好存在的话,又有几种这样的情况?
第一行:2 3 5 7 11 13 17......1979 1987 1993
第二行:1 2 2 4 2 4...... 8 6
*问题分析与算法设计:
首先从数学上分析该问题:
假设第一行中的素数为n[1]、n[2]、n[3]....n[i]、...第二行中的差值为m[1]、m[2]、m[3]...m[j]...。其中m[j]为:
m[j]=n[j+1]-n[j]。
则第二行连续N个数的和为:
SUM=m[1]+m[2]+m[3]+...+m[j]
=(n[2]-n[1])+(n[3]-n[2])+(n[4]-n[3])+...+(n[j+1]-n[j])
=n[j+1]-n[1]
由此题目就变成了:在不超过1993的所有素数中是否存在这样两个素数,它们的差恰好是1898。若存在,则第二行中必有所需整数序列,其和恰为1898,。
对等价问题的求解是比较简单的。
由分析可知,在素数序列中不必包含2,因为任意素数与2的差一定为奇数,所以不必考虑。
*程序与程序注释:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define NUM 320
int number[NUM]; /*存放不超过1993的全部奇数*/
int fflag(int i);
void main()
{
int i,j,count=0;
printf("there are follwing primes sequences in first row:\n");
for(j=0,i=3;i<=1993;i+=2) /*求出不超过1993的全部奇数*/
if(fflag(i)) number[j++]=i;
for(j--;number[j]>1898;j--) /*从最大的素数开始向1898搜索*/
{
for(i=0;number[j]-number[i]>1898;i++); /*循环查找满足条件的素数*/
if(number[j]-number[i]==1898) /*若两个素数的差为1898,则输出*/
printf("(%d).%3d,.....,%d\n",++count,number[i],number[j]);
}
}
int fflag(int i)
{
int j;
if(i<=1) return 0; /*判定是否为素数*/
if(i==2) return 1;
if(!(i%2)) return 0; /*if no, return 0*/
for(j=3;j<=(int)(sqrt((double)i)+1);j+=2)
if(!(i%j)) return 0;
return 1;
}
*运行结果
There are follwing primes sequences in first row:
(1).89,......,1987
(2).53,......,1951
(3). 3,......,1901
*思考题
将1,2,3,。。。,20这20个连续的自然数排成一圈,使任意两个相邻的自然数之和均为素数。
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