C語言輸入一個數(shù)判斷是否為素數(shù)的多種方法
需要解決這個問題,首先我們要明白-------->什么是素數(shù)?
(質(zhì)數(shù))素數(shù)是指在大于1的自然數(shù)中,除了1和它本身以外不再有其他因數(shù)的自然數(shù)。
舉個例子:4 可以 由2*2=4 和1*4 得到,不符合素數(shù)的條件,所以不是素數(shù)。
5 只能由1*5 得到,符合素數(shù)的條件,所以是素數(shù)。
好了現(xiàn)在,我們了解了素數(shù)的概念,我們就把它轉(zhuǎn)化成代碼的思想,進行我們的操作了。
1. 第一種方法
這種方法的思想也是最直接最普遍的,假設這個數(shù)是n,我們需要判斷素數(shù),我們就拿這個數(shù)和從(2~~n-1)的每個數(shù)去和這個數(shù)做取余操作,如果有一個數(shù)可以使得余數(shù)為0,則這個數(shù)不是素數(shù),反之則這個數(shù)為素數(shù)。
好了接下來我們用代碼實現(xiàn)
#include <stdio.h> int main() { int i=0; int j=0; printf("輸入一個數(shù) "); scanf("%d",&j); for(i=2;i<j;i++) { if(j%i==0) { printf("%d 不是素數(shù)",j); break; } } if(j==i) { printf("%d 是素數(shù)",j); } if(j==1) { printf("%d 不是素數(shù)",j); } return 0; }
代碼的具體實現(xiàn)就在上面,可能有的同學對if語句中為什么當j==i時,就輸出是素數(shù)。
不要著急,我給大家捋捋思路,我們可以思考一下,如果在(2~~j-1)中的每一個數(shù)都沒滿足取余操作后余數(shù)為0,那這時我的 i 應該 等于j-1,但我們的 i 由于滿足i<j還會繼續(xù)進行++操作,然后我的 i 就等于j ,此時已經(jīng)不滿足i <j 的條件,我們就會跳出for循環(huán),此時我們就可以認為,當 i==j時,這個數(shù)為素數(shù)。
2.第二種方法
我們對第一種方法進行優(yōu)化,我們通過下述例子分析可知,每個數(shù)的因數(shù)中,其中一個不會超過本身的1/2,所以我們可以利用這個思想對代碼進行優(yōu)化。
我們其實并不需要對(2~~n-1)的全部數(shù)進行上述操作,我們可以只對(2~~n/2)的全部數(shù)進行上面的操作就可以了,這樣可以簡化我們的計算范圍。
舉個例子:4 可以 由2*2=4 和1*4 得到,因數(shù) 2,2或1,4,每組其中的一個因數(shù)不大于自身(4)的1/2。
好了接下來我們用代碼實現(xiàn)
#include <stdio.h> int main() { int i=0; int j=0; printf("輸入一個數(shù) "); scanf("%d",&j); for(i=2;i<=j/2;i++) { if(j%i==0) { printf("%d 不是素數(shù)",j); break; } } if(j==1) { printf("%d 不是素數(shù)",j); } if((i>j/2) && (j!=1)) { printf("%d 是素數(shù)",j); } return 0; }
大家覺得還能對代碼思想進行優(yōu)化嗎?????
答案是肯定的!
3.第三種方法
我們對第二種方法進行優(yōu)化,我們通過下述例子分析可知,每個數(shù)的因數(shù)中,其中一個不會超過本身的開方,這樣我們又縮小了我們的計算范圍,所以我們可以利用這個思想再次對代碼進行優(yōu)化。
舉個例子:16 可以 由1*16,2*8和4*4,得到,因數(shù)1,16和2,8和4,4每組其中的一個因數(shù)不大于本身(16)的開方(4)。
好了接下來我們用代碼實現(xiàn)
#include <stdio.h> #include<math.h> int main() { int i=0; int j=0; printf("輸入一個數(shù) "); scanf("%d",&j); for(i=2;i<=sqrt(j);i++) { if(j%i==0) { printf("%d 不是素數(shù)",j); break; } } if(j==1) { printf("%d 不是素數(shù)",j); } if((i>sqrt(j)) && (j!=1)) { printf("%d 是素數(shù)",j); } return 0; }
因為用到了數(shù)學中開平方的函數(shù),所以引用了多一個庫,這個不做過多講解,大家自行去了解。
當然判斷素數(shù)不知有上述的方法,還可以通過函數(shù)進行實現(xiàn)。
4.第四種方法(函數(shù)實現(xiàn))
具體的代碼思想和第一種方法一樣,不再講解。
好了接下來我們用代碼實現(xiàn)
#include <stdio.h> int judge(int n) { int i=0; for(i=2;i<n;i++) { if(n%i==0) return 0; } if(n==1) { return 0; } return 1; } int main() { int j=0; printf("輸入一個數(shù)"); scanf("%d",&j); if(judge(j)==1) printf("%d 是素數(shù)",j); else printf("%d 不是素數(shù)",j); return 0; }
這種思想和第一種一樣,所以也可以像第二,三種那樣對代碼進行優(yōu)化,這里就不過多講解了(累了累了嘞????)
遇到的問題:我思考了好久,在糾結當輸入1的時候的這種情況應該怎么去調(diào)整代碼,大家能看到我每塊代碼都用了If語句對是不是1進行了判斷,(能力有限????)所以我能想到的方法就是通過 if 語句對輸入的1進行判斷,如果不用這個if語句,那輸入1 的時候結果可能就有問題,但我覺得這樣會不會太麻煩了,但我又想不出來怎么去調(diào)整。
總結
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