在 C# 或 Java 中生成素数最优雅的方法是什么？

追求优雅：C#或Java素数生成的最佳实践

素数生成一直是程序员们长期探索的课题，如何在速度和代码清晰度之间取得平衡，成为了算法设计的关键。本文探讨在C#或Java中生成素数的优雅方法。

改进的埃拉托色尼筛法

埃拉托色尼筛法是寻找素数的常用方法之一。通过迭代去除每个素数的倍数，我们可以筛除所有非素数。以下代码是对标准筛法算法的改进：

public static List<int> GeneratePrimes(int limit)
{
    if (limit < 2) return new List<int>();

    var primes = new bool[limit + 1];

    for (int i = 2; i * i <= limit; i++)
    {
        if (!primes[i])
        {
            for (int j = i * i; j <= limit; j += i)
            {
                primes[j] = true;
            }
        }
    }

    var result = new List<int>();
    for (int i = 2; i <= limit; i++)
    {
        if (!primes[i])
        {
            result.Add(i);
        }
    }
    return result;
}

基于LINQ的素数生成

另一种方法是利用LINQ的延迟计算特性。这段代码返回一个无限的素数序列：

public static IEnumerable<int> GeneratePrimesLINQ()
{
    yield return 2;
    yield return 3;

    var primes = new HashSet<int> { 2, 3 };

    for (int i = 5; ; i += 2)
    {
        if (!primes.Any(p => i % p == 0))
        {
            primes.Add(i);
            yield return i;
        }
    }
}

方法选择

选择哪种方法取决于具体的应用场景。改进的埃拉托色尼筛法在寻找固定数量的素数时效率很高，而基于LINQ的方法则提供了一个适合增量处理的惰性无限序列。最终，最优雅的解决方案是能够清晰高效地满足特定需求的方案。

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