c++中如何判断一个数是否为素数_高效素数判断算法实现

答案是使用优化试除法判断素数:先处理边界情况,再只检查奇数因子至√n。bool isPrime(int n) { if (n ≤ 1) return false; if (n == 2) return true; if (n > 2 && n % 2 == 0) return false; for (int i = 3; i * i

c++中如何判断一个数是否为素数_高效素数判断算法实现

判断一个数是否为素数是C++编程中常见的问题。素数是指大于1且只能被1和自身整除的自然数。最直接的方法是试除法,但效率较低。下面介绍一种高效且实用的素数判断算法实现。

基本思路与优化策略

要判断一个数n是否为素数,不需要从2试除到n-1,只需检查从2到√n之间的所有整数即可。因为如果n有大于√n的因子,那么必然有一个小于√n的对应因子。

进一步优化:

• 若 n ≤ 1,不是素数
• 若 n == 2,是素数(唯一偶数素数)
• 若 n > 2 且为偶数,不是素数
• 只需检查从3开始的所有奇数到√n

C++高效实现代码

以下是经过优化的素数判断函数:

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bool isPrime(int n) {
    if (n     if (n == 2) return true;
    if (n % 2 == 0) return false;

    for (int i = 3; i * i         if (n % i == 0)
            return false;
    }
    return true;
}

使用示例

你可以这样调用该函数:

#include
using namespace std;

int main() {
    int num = 97;
    if (isPrime(num))
        cout     else
        cout     return 0;
}

时间复杂度分析

该算法的时间复杂度为O(√n),相比暴力方法提升显著。对于大数判断已足够高效。若需频繁判断或处理更大范围,可考虑埃氏筛或线性筛预处理素数表。

基本上就这些,这个版本在大多数场景下已经足够快,也易于理解和维护。注意使用i * i 而不是i ,避免浮点运算带来的精度问题和性能开销。

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