用c++找出质数最快的算法是什么?我已经使用了sieve的算法,但我仍然希望它更快!
当前回答
这取决于您的应用程序。这里有一些注意事项:
你需要的仅仅是一些数字是否是质数的信息,你需要所有的质数达到一定的限度,还是你需要(潜在的)所有的质数? 你要处理的数字有多大?
米勒-拉宾和模拟测试只比筛选超过一定规模的数字(我相信大约在几百万左右)的速度快。在这以下,使用试除法(如果你只有几个数字)或筛子会更快。
其他回答
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。
这是我一直在玩的埃拉托色尼筛子的Python实现。
def eratosthenes(maximum: int) -> list[int | None]:
"""
Find all the prime numbers between 2 and `maximum`.
Args:
maximum: The maximum number to check.
Returns:
A list of primes between 2 and `maximum`.
"""
if maximum < 2:
return []
# Discard even numbers by default.
sequence = dict.fromkeys(range(3, maximum+1, 2), True)
for num, is_prime in sequence.items():
# Already filtered, let's skip it.
if not is_prime:
continue
# Avoid marking the same number twice.
for num2 in range(num ** 2, maximum+1, num):
# Here, `num2` might contain an even number - skip it.
if num2 in sequence:
sequence[num2] = False
# Re-add 2 as prime and filter out the composite numbers.
return [2] + [num for num, is_prime in sequence.items() if is_prime]
在一台简陋的三星Galaxy A40上,该代码大约需要16秒才能输入10000000个数字。
欢迎提出建议!
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。
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。
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;
}