零、前言?
??簡介:大家好,我是小虛竹。Java領域優質創,CSDN博客可能,華為云享可能,掘金年度人氣,阿里云可能博主,51CTO可能博主
??技術活,該賞
??點贊 收藏 ?再看,養成習慣
?
今天是學習 「JAVA語言」 打卡得第2天,我得學習策略很簡單,題海策略+ 費曼學習法。如果能把這100題都認認真真自己實現一遍,那意味著 「JAVA語言」 已經筑基成功了。后面得進階學習,可以繼續跟著我,一起走向架構師之路。
一、題目描述題目:判斷 101-200 之間有多少個素數,并輸出所有素數。
二、解題思路:循環法素數,又稱質數,定義是:除了1和它本身以外不再有其他得除數整除。
判斷素數得方法:從2到n-1判斷有沒有能整除n得數。如果有,則不是素數,否則,是素數
三、代碼詳解public class Basics02 { public static void main(String[] args) { int i, j; // 從101~200進行篩選 for (i = 101; i <= 200; i++) { // 從2~i-1得值 for (j = 2; j <= i - 1; j++) { if (i % j == 0){ // i與j互相取余,如果余數為0則肯定不是素數,跳出循環 break; } } if (i == j) { // 如果i等于j則說明完成了從2~i-1得循環,說明每一次取余得值都不是0。結果肯定是素數 System.out.println(i + "是素數"); } } }}
解法二:循環對半法思路
素數,又稱質數,定義是:除了1和它本身以外不再有其他得除數整除。 從2到n-1判斷有沒有能整除n得數。每拿到一個數,判斷該數是否是素數;
從2開始,遍歷到該數得一半得數據,看是否有數據可以整除它,有就不是素數,沒有就是素數。
注:為什么是該數得一半,因為素數得特性,那肯定不能被2整除了,被2后面得數整除得到得數據肯定小于該數得一半。
這種寫法會少循環一半得數據。提高效率。
代碼詳解public class Basics02_2 { public static void main(String[] args) { int i, j; // 從101~200進行篩選 for (i = 101; i <= 200; i++) { //標記位 //當前得數是素數 boolean flag = true; // 從2~i-1得值 for (j = 2; j <= i /2; j++) { if (i % j == 0){ // i與j互相取余,如果余數為0則肯定不是素數,跳出循環 flag = false; break; } } if (flag) { // 根據標記位flag得結果。true結果肯定是素數 System.out.println(i + "是素數"); } } }}
解法三:開方法思路
素數,又稱質數,定義是:除了1和它本身以外不再有其他得除數整除。 開方求解 原理:一個數得約數在其開方得左邊,那肯定會存在一個約數在其開方得右邊,所以只要循環到開方數就行。 證明: 假設數m=p*q,且p≤q 則m≥p*p 所以p<=√m
由此可得出上面得結論,一個數如果存在約數,那肯定一個約數在其開方得左邊,另一個約數在其開方得右邊。
代碼詳解public class Basics02_3 { public static void main(String[] args) { // 從101~200進行篩選 for (int i = 101; i <= 200; i++) { //開方求解 原理:一個數得約數在其開方得左邊,那肯定會存在一個約數在其開方得右邊,所以只要循環到開方數就行 int sqrtNum = (int)Math.sqrt(i); for (int k = 2; k <= sqrtNum; k++) { if (i % k == 0){ // i與k互相取余,如果余數為0則肯定不是素數,跳出循環 break; } //執行到這里,說明這個數在其開方得左邊找不到約數 if(k>= sqrtNum){ System.out.println(i + "是素數"); } } } }}
解法四:試除法升級版思路
其實前面幾種都是試除法,那虛竹哥就簡單介紹下試除法得概念: "試除",顧名思義,就是不斷地嘗試能否整除。比如要判斷自然數 x 是否素數,就不斷嘗試小于 x 且大于1得自然數,只要有一個能整除,則 x 是合數;否則,x 是素數。
素數,又稱質數,定義是:除了1和它本身以外不再有其他得除數整除。 開方求解 原理:一個數得約數在其開方得左邊,那肯定會存在一個約數在其開方得右邊,所以只要循環到開方數就行。 質因數,是指能整除給定正整數得質數。指一個正整數得約數,并且該數還屬于是質數得數字。 判斷素數,真得需要拿2~ 間得所有整數去除么?這樣有些浪費,比如要判斷101是否質數,101得根號取整后是10,需要嘗試得數分別是:3,4,5,6,7,8,9,10得數。 明顯我們知道,除了2之外,所有得可能得質因數,都是奇數。那再優化下,就是需要嘗試得數分別是:3,5,7,9得數。其中9肯定不行。那就是3,5,7。。 重點來了,有沒有發現什么,都是素數啊。 結論:只要嘗試試除小于得素數即可。 代碼實現步驟:
public class Basics02_4 { public static void main(String[] args) { //從101~200進行篩選 循環 //只要嘗試小于√x 得質數即可 //獲取√x 得質數 for (int i = 101; i <= 200; i++) { //√x得值 int sqrtNum = (int)Math.sqrt(i); //只要嘗試小于√x 得質數即可 //√x 得質數得獲取 List<Integer> primeList = primes(2,sqrtNum); boolean flag = true; for (int j = 0; j < primeList.size(); j++) { if (i % primeList.get(j) == 0){ // i與k互相取余,如果余數為0則肯定不是素數,跳出循環 flag = false; break; } } if(flag){ System.out.println(i + "是素數"); } } } private static List<Integer> primes(int startNum,int endNum){ List<Integer> primeList = new ArrayList<>(); primeList.add(2); primeList.add(3); for (int i = startNum; i <= endNum; i++) { //開方求解 原理:一個數得約數在其開方得左邊,那肯定會存在一個約數在其開方得右邊,所以只要循環到開方數就行 int sqrtNum = (int)Math.sqrt(i); for (int k = 2; k <= sqrtNum; k++) { if (i % k == 0){ // i與k互相取余,如果余數為0則肯定不是素數,跳出循環 break; } //執行到這里,說明這個數在其開方得左邊找不到約數 if(k>= sqrtNum){ primeList.add(i); } } } return primeList; }}
解法五:素數篩思路
素數得倍數不是素數.
代碼詳解public class Basics02_5 { public static void main(String[] args) { //定義vis數組 true: 表示不是素數 false:表示是素數 boolean[] vis = new boolean[201];//默認初始值為false,即默認全為素數 vis[0] = vis[1] = true; //0,1 不是素數 for (int i = 2; i <= 200; i++) { //素數得倍數一定不是素數 for (int j = i*i; j <= 200; j += i) { vis[j] = true; } } for (int i = 0; i <= 200; i++) { if(!vis[i] && i>101){ System.out.println(i + "是素數"); } } }}
我是虛竹哥,我們下一題見~