Java打印素数(质数)

Posted 2020-11-21 笑叹词穷

要求：打印 2 - 100000 当中的素数与非素数。（素数定义:在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数）

1. 常规方式——对正整数n，如果用2到  之间的所有整数去除，均无法整除，则n为质数：

  // sqrt 法
  public static void printPrime1(int num) {
    boolean[] isPrimes = new boolean[num + 1];
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      isPrimes[i] = true;
    }

    for (int i = 3; i <= num; i++) {
      for (int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++) {
        if (i % j == 0) {
          isPrimes[i] = false;
          break;
        }
      }
    }

    System.out.print("质数有: ");
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      if (isPrimes[i]) {
        System.out.print(i + " ");
      }
    }
    System.out.println("");
    System.out.print("非质数有: ");
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      if (!isPrimes[i]) {
        System.out.print(i + " ");
      }
    }
  }

　　注意这里用一个布尔类型的数组用于素数的判断与最终结果的打印，避免了使用两个容器去分别存放各自需要打印的两块内容。

　2. 埃氏筛选法

  // 埃氏筛法
  public static void printPrime2(int num) {
    boolean[] isPrimes = new boolean[num + 1];
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      isPrimes[i] = true;
    }
    for (int i = 2; i < num; i++) {
      if (isPrimes[i] == true) {
        for (int j = 2; i * j <= num; j++) {
          isPrimes[i * j] = false;
        }
      }
    }

    System.out.print("质数有: ");
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      if (isPrimes[i]) {
        System.out.print(i + " ");
      }
    }
    System.out.println("");
    System.out.print("非质数有: ");
    for (int i = 2; i < isPrimes.length; i++) {
      if (!isPrimes[i]) {
        System.out.print(i + " ");
      }
    }
  }

　　最后提供一个main方法，完成对两个方法的调用与性能比较:

  public static void main(String[] args) {
    long timePoint1 = System.currentTimeMillis();
    printPrime1(100000);
    long timePoint2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println();
    printPrime2(100000);
    long timePoint3 = System.currentTimeMillis();

    System.out.println();
    System.out.println("sqrt法耗时: " + String.valueOf(timePoint2 - timePoint1)); // 390 ms
    System.out.println("埃氏筛法耗时: " + String.valueOf(timePoint3 - timePoint2)); // 297 ms
  }