leetCode(49):Count Primes 分类: leetCode 2015-07-24 09:58 117人阅读 评论(0) 收藏

Description:

Count the number of prime numbers less than a non-negative number, n.

判断一个数是否是质数主要有以下几种方法:

1)直接用该数除于所有小于它的数(非0,1),如果均不能被它整除,则其是质数;

2)除以小于它一半的数,因为大于其一半必定是无法整除,如果均不能被它整除,则其是质数;

3)除以小于sqrt(a)的数,原因如下:

        除了sqrt(a)之外,其他的两数乘积为a的,一定是比个比sqrt(a)小,一个比sqrt(a)大。所以判断到sqrt(a)就可以了,因为另一半就是刚才做除法的商的那部份。

4)除以小于sqrt(a)的质数即可;

        因为质数不能被除自身和1外的所有数整除,非质数则不然,且其必然能被某一质数整除。如果一个数能被某一非质数整除,则其必然能被组成这一非质数的最小质数整数。

          从上可以看出,判断一个数是否是质数,其计算量取决于整除的个数,上述四种方法,除数逐渐变少。


通过以上分析,这是本人自己的程序:

class Solution {
public:
    int countPrimes(int n) {
        if (n == 0 || n == 1 || n==2)
    		return 0;
    
    	vector<int> vec;//质数容器
    
    	vec.push_back(2);
    	for (int i = 3; i < n; ++i)
    	{
    		int j = 0;
    		int length=vec.size();
    		for (; j<length && vec[j]*vec[j]<i; ++j)//除数是小于sqrt(i)的所有质数
    		{
    			if (i%vec[j] == 0)
    				break;
    		}
    		if (vec[j]*vec[j]>i)
    			vec.push_back(i);
    	}
    	return vec.size();
    }
};

下面是在网上找到一个程序,很详细:

这道题给定一个非负数n,让我们求小于n的质数的个数,题目中给了充足的提示,解题方法就在第二个提示埃拉托斯特尼筛法Sieve of Eratosthenes中,这个算法的过程如下图所示,我们从2开始遍历到根号n,先找到第一个质数2,然后将其所有的倍数全部标记出来,然后到下一个质数3,标记其所有倍数,一次类推,直到根号n,此时数组中未被标记的数字就是质数。我们需要一个n-1长度的bool型数组来记录每个数字是否被标记,长度为n-1的原因是题目说是小于n的质数个数,并不包括n。 然后我们用两个for循环来实现埃拉托斯特尼筛法,难度并不是很大,代码如下所示:

 

埃拉托斯特尼筛法

 

复制代码
class Solution {
public:
    int countPrimes(int n) {
        vector<bool> num(n - 1, true);
        num[0] = false;
        int res = 0, limit = sqrt(n);
        for (int i = 2; i <= limit; ++i) {
            if (num[i - 1]) {
                for (int j = i * i; j < n; j += i) {//为什么要从i*i开始,因为小于i*i的数可能已经被小于i的数整除了,如果没有,那它就是质数
                    num[j - 1] = false;
                }
            }
        }
        for (int j = 0; j < n - 1; ++j) {
            if (num[j]) ++res;
        }
        return res;
    }
};
复制代码


原文地址:https://www.cnblogs.com/zclzqbx/p/4687047.html