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生成素数的最优雅的算法是什么?

Mary-Kate Olsen
Mary-Kate Olsen原创
2025-01-13 06:51:44202浏览

What is the Most Elegant Algorithm for Generating Prime Numbers?

素数生成:对优雅的追求

高效且美观的算法在编程中受到高度重视。 本文探讨了生成素数的优雅方法,改进了基本的初始方法。

超越基础

原始代码(此处未显示)提供了一种实用但效率低下的素数生成方法。 为了提高速度和可读性,我们提出了一些改进。

增强迭代

Peter Smit、jmservera 和 Rekreativc 的贡献强调了改进的迭代方法。 这些方法改进了素数检查循环以提高效率。 (注意:提供的代码片段不完整,缺乏确定素数的关键逻辑。为了进行正确的比较,需要一个完整的功能示例。)

埃拉托斯特尼筛法:经典解决方案

Starblue 实施的埃拉托斯特尼筛法提供了一个优雅且高效的解决方案。该算法将素数的倍数标记为合数,显着减少了计算开销。

<code class="language-java">public static List<Integer> computePrimes(int limit) {
    boolean[] isPrime = new boolean[limit + 1];
    Arrays.fill(isPrime, true);
    isPrime[0] = isPrime[1] = false;
    for (int i = 2; i * i <= limit; i++) {
        if (isPrime[i]) {
            for (int j = i * i; j <= limit; j += i) {
                isPrime[j] = false;
            }
        }
    }
    List<Integer> primes = new ArrayList<>();
    for (int i = 2; i <= limit; i++) {
        if (isPrime[i]) {
            primes.add(i);
        }
    }
    return primes;
}</code>

替代方法

其他建议包括利用 Java 的 BigIntegernextProbablePrime 来实现简洁性 (dfa)、使用 LINQ 进行惰性生成 (Maghis),以及预先生成一个大素数集并将其存储在文件中以便快速访问 (darin) .

结论

理想的方法取决于特定的应用程序和开发人员的偏好。 埃拉托色尼筛法为许多场景提供了效率和优雅的强大平衡。 然而,替代方法为不同的需求和编码风格提供了有价值的选择。

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