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厄拉多塞是一位古希腊数学家,他在寻找素数时,采用了一种与众不同的方法——
先将2-N的各数放入表中,然后在2的上面画一个圆圈,然后划去2的其他倍数;第一个既未画圈又没有被划去的数是3,将它画圈,再划去3的其他倍数;现在既未画圈又没有被划去的第一个数 是5,将它画圈,并划去5的其他倍数……依次类推,一直到所有小于或等于N的各数都画了圈或划去为止。这时,表中画了圈的以及未划去的那些数正好就是小于 N的素数。
这很像一面筛子,把满足条件的数留下来,把不满足条件的数筛掉。由于这种方法是厄拉多塞首先发明的,所以,后人就把这种方法称作厄拉多塞筛法。下面这张图大致描述了筛选法的过程,图片源自网络,侵删。
在计算机中,筛法可以用给数组单元置零的方法来实现。具体来说就是:首先开一个数组:a[i],i=1,2,3,…,同时,令所有的数组元素都等于下标 值,即a[i]=i,当i不是素数时,令a[i]=0 。当输出结果时,只要判断a[i]是否等于零即可,如果a[i]=0,则令i=i+1,检查下一个a[i]。
筛法是计算机程序设计中常用的算法之一。
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
vector<int> isprime;
void allprime(int n){
isprime.resize(n);
fill(isprime.begin(),isprime.end(),1);
for(int i=2;i*i<n;i++){
for(int j=i*i;j<n;j+=i){
isprime[j] = 0;
}
}
}
int main(){
int n;
cin>>n;
allprime(n);
for(int i=1;i<=n;i++){
if(isprime[i]){
cout<<i<<" ";
}
}
return 0;
}
相比于最常规的对每一个数从2开始取模判断而言,这种方法时间效率更高,我们这里不做证明,仅给出结论,厄拉多塞素数筛选的时间复杂度是 。