php如何判斷一個數是否為質數的三種方法

這篇文章帶給大家的內容是關於php如何判斷一個數字是否是質數的三種方法，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

質數的定義

質數又稱質數。一個大於1的自然數，除了1和它本身外，不能整除其他自然數的數叫做質數；否則稱為合數。

實現想法

循環所有可能的備選數字，然後和中間數以下且大於等於2的整數進行整除比較，如果能夠被整數，則肯定不是質數，相反，就是質數。

第一種演算法

這也是最可能先想到的，也就是直接和備選數的中間數去比較，演算法原始碼如下：

/**
 * 获取所有的质数
 * @param array $arr
 * @return array
 */
function get_prime_number($arr = []) {
    // 质数数组
    $primeArr = [];
    // 循环所有备选数
    foreach ($arr as $value) {
        // 备选数和备选数的中间数以下的数字整除比较
        for ($i = 2; $i <= floor($value / 2); $i++) {
            // 能够整除，则不是质数，退出循环
            if ($value % $i == 0) {
                break;
            }
        }
        // 被除数$j比备选数的中间数大的则为质数
        // 这样判断的依据：
        // 假如备选数为质数，则内层的for循环不会break退出，则执行完毕，$i会继续+1，即最后$i = floor($value / 2) + 1
        // 假如备选数不为质数，则内层的for循环遇到整除就会break退出，$i不会继续+1，即最后$i <= floor($value / 2)
        if ($value != 1 && $i > floor($value / 2)) {
            $primeArr[] = $value;
        }
    }
    return $primeArr;
}

第二種演算法

認真的來說的話，這也不算是另外一種演算法，只是對於第一種的稍微點點優化，及中間最大數的優化，縮小比較範圍，演算法源碼如下：

/**
 * 获取所有的质数
 * @param array $arr
 * @return array
 */
function get_prime_number($arr = []) {
    // 质数数组
    $primeArr = [];
    // 循环所有备选数
    foreach ($arr as $value) {
        // 备选数和备选数的中间数以下的数字整除比较
        for ($i = 2; $i <= floor($value / $i); $i++) {
            // 能够整除，则不是质数，退出循环
            if ($value % $i == 0) {
                break;
            }
        }
        // 被除数$j比备选数的中间数大的则为质数
        // 这样判断的依据：
        // 假如备选数为质数，则内层的for循环不会break退出，则执行完毕，$i会继续+1，即最后$i = floor($value / $i) + 1
        // 假如备选数不为质数，则内层的for循环遇到整除就会break退出且$i不会继续+1，即最后$i <= floor($value / $i)
        if ($value != 1 && $i > floor($value / $i)) {
            $primeArr[] = $value;
        }
    }
    return $primeArr;
}

第三種演算法

這個的話也是對於第二種的最佳化，即，直接從完整數組中刪除所有不是質數的數即可，演算法原始碼如下：

/**
 * 获取所有的质数
 * @param array $arr
 * @return array
 */
function get_prime_number_three($arr = []) {
    // 质数数组
    $primeArr = $arr;
    // 循环所有备选数
    foreach ($primeArr as $key => $value) {
        if ($value == 1) {
            unset($primeArr[$key]);
            continue;
        }
        // 备选数和备选数的中间数以下的数字整除比较
        for ($i = 2; $i <= floor($value / $i); $i++) {
            // 能够整除，则不是质数，从数组中删除且退出循环
            if ($value % $i == 0) {
                unset($primeArr[$key]);
                break;
            }
        }
    }
    // 重置数组索引返回
    return array_values($primeArr);
}

使用方法

例如，求1-100的所有質數

// 所有备选数数组
$numberArr = range(1, 100, 1);
// 获取备选数中的所有质数
$primeNumberArr = get_prime_number($numberArr);
// 输出打印
print_r($primeNumberArr);

又比如，求指定數組中的所有質數###

// 所有备选数数组
$numberArr = [11, 22, 33, 66, 77, 3, 8, 10, 99];
// 获取备选数中的所有质数
$primeNumberArr = get_prime_number($numberArr);
// 输出打印
print_r($primeNumberArr);

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