如果它必须非常快，你可以包括一个质数列表: http://www.bigprimes.net/archive/prime/

如果你只想知道某个数是不是质数，维基百科上列出了各种质数判别法。它们可能是确定大数是否为质数的最快方法，特别是因为它们可以告诉你一个数是否为质数。

有一个100%的数学测试可以检查一个数字P是质数还是合数，叫做AKS质数测试。

概念很简单:给定一个数字P，如果(x-1)^P - (x^P-1)的所有系数都能被P整除，那么P是一个质数，否则它是一个合数。

例如，给定P = 3，会给出多项式:

   (x-1)^3 - (x^3 - 1)
 = x^3 + 3x^2 - 3x - 1 - (x^3 - 1)
 = 3x^2 - 3x

系数都能被3整除，所以这个数是素数。

P = 4不是质数的例子是:

   (x-1)^4 - (x^4-1)
 = x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 1 - (x^4 - 1)
 = -4x^3 + 6x^2 - 4x

这里我们可以看到系数6不能被4整除，因此它不是质数。

多项式(x-1)^P有P+1项，可以用组合法找到。因此，这个测试将在O(n)个运行时间内运行，所以我不知道这有多有用，因为你可以简单地从0到p遍历I，然后测试剩余的部分。

一个非常快速的Atkin Sieve的实现是Dan Bernstein的primegen。这个筛子比埃拉托色尼的筛子更有效率。他的页面有一些基准测试信息。

我会让你决定这是不是最快的。

using System;
namespace PrimeNumbers
{

public static class Program
{
    static int primesCount = 0;


    public static void Main()
    {
        DateTime startingTime = DateTime.Now;

        RangePrime(1,1000000);   

        DateTime endingTime = DateTime.Now;

        TimeSpan span = endingTime - startingTime;

        Console.WriteLine("span = {0}", span.TotalSeconds);

    }


    public static void RangePrime(int start, int end)
    {
        for (int i = start; i != end+1; i++)
        {
            bool isPrime = IsPrime(i);
            if(isPrime)
            {
                primesCount++;
                Console.WriteLine("number = {0}", i);
            }
        }
        Console.WriteLine("primes count = {0}",primesCount);
    }



    public static bool IsPrime(int ToCheck)
    {

        if (ToCheck == 2) return true;
        if (ToCheck < 2) return false;


        if (IsOdd(ToCheck))
        {
            for (int i = 3; i <= (ToCheck / 3); i += 2)
            {
                if (ToCheck % i == 0) return false;
            }
            return true;
        }
        else return false; // even numbers(excluding 2) are composite
    }

    public static bool IsOdd(int ToCheck)
    {
        return ((ToCheck % 2 != 0) ? true : false);
    }
}
}

在我使用2.40 GHz处理器的酷睿2 Duo笔记本电脑上，查找并打印1到1,000,000范围内的质数大约需要82秒。它找到了78,498个质数。

如果它必须非常快，你可以包括一个质数列表: http://www.bigprimes.net/archive/prime/

如果你只想知道某个数是不是质数，维基百科上列出了各种质数判别法。它们可能是确定大数是否为质数的最快方法，特别是因为它们可以告诉你一个数是否为质数。

这是找到从1到n的所有质数的最快算法(在我的电脑上，它只花了0.004秒就找到了从1到1000000的所有质数)。

#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

double FindPrime(bool* array, int size){
clock_t start;
double runtime;
for (int i = 2; i < size; i++)
    array[i] = true;
start = clock();
for (int i = 2; i <= size; i++)
    if (array[i])
        for (int j = 2 * i; j < size; j += i)
            array[j] = false;
runtime = (double)(clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC;
return runtime;
}


int main() {
ofstream fout("prime.txt");
int n = 0;
cout << "Enter the upper limit of prime numbers searching algorithm:";
cin >> n;
bool* array = new bool[n + 1];
double duration = FindPrime(array, n + 1);
printf("\n%f seconds.\n", duration);
for (int i = 2; i <= n; i++)
    if (array[i])
        fout << i << endl;
fout.close();

return 0;
}