在本文中,我們將解釋有關使用 C 來尋找陣列中素數對數量的所有內容。我們有一個整數數組 arr[],我們需要找到其中存在的所有可能的素數對。這是問題的範例-
Input : arr[ ] = { 1, 2, 3, 5, 7, 9 } Output : 6 From the given array, prime pairs are (2, 3), (2, 5), (2, 7), (3, 5), (3, 7), (5, 7) Input : arr[] = {1, 4, 5, 9, 11} Output : 1
現在我們將討論最基本的方法,即暴力方法,並嘗試找到另一種方法:這種方法效率不高。
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; void seiveOfEratosthenes(int *arr, bool *prime, int n, int MAX){ bool p[MAX+1]; memset(p, true, sizeof(p)); p[1] = false; p[0] = false; for(int i = 2; i * i <= MAX; i++){ if(p[i] == true){ for(int j = i*2; j <= MAX; j += i){ p[j] = false; } } } for(int i = 0; i < n; i++){ if(p[arr[i]] == true) prime[i] = true; } } int main(){ int arr[] = {1, 2, 3, 5, 7, 8, 9}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // size of our array. int answer = 0; // counter variable to count the number of prime pairs. int MAX = INT_MIN; // Max element for(int i = 0; i < n; i++){ MAX = max(MAX, arr[i]); } bool prime[n]; // boolean array that tells if the element is prime or not. memset(prime, false, sizeof(prime)); // initializing all the elements with value of false. seiveOfEratosthenes(arr, prime, n, MAX); for(int i = 0; i < n-1; i++){ for(int j = i+1; j < n; j++){ if(prime[i] == true && prime[j] == true) answer++; } } cout << answer << "\n"; return 0; }
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在這個方法中,我們建立了一個布林數組,用於告訴我們每個元素是否為素數,然後我們遍歷所有可能的配對,並檢查配對中的兩個數字是否為質數。如果是素數,則將答案增加一併繼續。
但是這種方法並不是很有效率,因為它的時間複雜度為O(N*N),其中N是陣列的大小,所以現在我們要讓這個方法更快。
在這個方法中,大部分程式碼都是相同的,但關鍵的變化是,我們不再遍歷所有可能的配對,而是使用一個公式來計算它們。
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; void seiveOfEratosthenes(int *arr, bool *prime, int n, int MAX){ bool p[MAX+1]; memset(p, true, sizeof(p)); p[1] = false; p[0] = false; for(int i = 2; i * i <= MAX; i++){ if(p[i] == true){ for(int j = i*2; j <= MAX; j += i){ p[j] = false; } } } for(int i = 0; i < n; i++){ if(p[arr[i]] == true) prime[i] = true; } } int main(){ int arr[] = {1, 2, 3, 5, 7, 8, 9}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // size of our array. int answer = 0; // counter variable to count the number of prime pairs. int MAX = INT_MIN; // Max element for(int i = 0; i < n; i++){ MAX = max(MAX, arr[i]); } bool prime[n]; // boolean array that tells if the element is prime or not. memset(prime, false, sizeof(prime)); // initializing all the elements with value of false. seiveOfEratosthenes(arr, prime, n, MAX); for(int i = 0; i < n; i++){ if(prime[i] == true) answer++; } answer = (answer * (answer - 1)) / 2; cout << answer << "\n"; return 0; }
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正如您所看到的,大部分程式碼與先前的方法相同,但是大大降低了複雜性的關鍵變更是我們使用的公式,即n(n-1)/2,它將計算我們的素數對的數量。
在這段程式碼中,我們使用埃拉托斯特尼篩法來標記所有質數,直到我們在大批。在另一個布林數組中,我們按索引標記元素是否為素數。
最後,我們遍歷整個數組,找到存在的質數總數,並找到所有可能的素數使用公式 n*(n-1)/2 進行配對。透過這個公式,我們的複雜度降低到 O(N),其中 N 是陣列的大小。
在本文中,我們解決一個問題,以 O(n) 的時間複雜度找出陣列中存在的質數對的數量。我們也學習了解決這個問題的C 程序以及解決這個問題的完整方法(正常且有效率)。我們可以用其他語言寫相同的程序,例如C、java、python等語言。
以上是使用C++編寫,找出數組中的質數對數量的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!