筛选法(Sieve Method)是一种用于素数筛选的算法。它的工作原理是通过逐步排除法来确定一定范围内的素数。
该算法的基本思想是从2开始,将所有小于给定范围的数标记为素数。然后,从2开始,将它的倍数标记为合数。然后,继续选择下一个未标记的数作为下一个素数,并将它的倍数标记为合数。这个过程一直持续,直到选取的素数的平方大于给定范围,即可确定所有小于给定范围的素数。
具体来说,对于一个给定范围N,首先创建一个长度为N+1的布尔数组,用来表示每个数是素数还是合数。将数组中的值初始化为true,表示所有数都是素数。然后,从2开始,逐个遍历数组中的数字。如果当前数字为素数,那么将它的倍数(除了自己本身)标记为合数,即将相应位置的布尔值设置为false。然后,在数组中找到下一个为true的数字作为下一个素数,继续进行相同的操作,直到选取的素数的平方大于给定范围。
例如,对于给定范围N=30,首先创建一个长度为31的布尔数组,表示每个数字是否为素数。然后,开始从2开始遍历数组。2是素数,将它的倍数4, 6, 8, ....标记为合数,将数组中相应位置的值设置为false。然后,找到下一个为true的数字3,继续将它的倍数6, 9, 12, ....标记为合数。依此类推,直到选取的素数的平方大于给定范围。最终,数组中为true的位置就是素数。
筛选法的时间复杂度为O(nloglogn),其中n为给定范围内的数的个数。它的优点是在给定范围内的素数筛选速度快,适用于小范围的素数筛选问题。同时,筛选法可以进一步优化,使用空间换时间的方式,减少存储空间的使用。
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