在本文中,我们将解释有关使用 C++ 查找数组中素数对数量的所有内容。我们有一个整数数组 arr[],我们需要找到其中存在的所有可能的素数对。这是问题的示例 -
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
现在我们将讨论最基本的方法,即暴力方法,并尝试找到另一种方法:这种方法效率不高。
#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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在这种方法中,我们创建了一个布尔数组,用于告诉我们每个元素是否为素数,然后我们遍历所有可能的配对,并检查配对中的两个数字是否为素数。如果是素数,则将答案增加一并继续。
但是这种方法并不是很高效,因为它的时间复杂度为O(N*N),其中N是数组的大小,所以现在我们要使这种方法更快。
在这种方法中,大部分代码都是相同的,但关键的变化是,我们不再遍历所有可能的配对,而是使用一个公式来计算它们。
#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,大部分代码与之前的方法相同,但是大大降低了复杂性的关键变化是我们使用的公式,即 n(n-1)/2,它将计算我们的素数对的数量。
在这段代码中,我们使用埃拉托斯特尼筛法来标记所有素数,直到我们在大批。在另一个布尔数组中,我们按索引标记元素是否为素数。
最后,我们遍历整个数组,找到存在的素数总数,并找到所有可能的素数使用公式 n*(n-1)/2 进行配对。通过这个公式,我们的复杂度降低到 O(N),其中 N 是数组的大小。
在本文中,我们解决一个问题,以 O(n) 的时间复杂度查找数组中存在的素数对的数量。我们还学习了解决这个问题的C++程序以及解决这个问题的完整方法(正常且高效)。我们可以用其他语言编写相同的程序,例如C、java、python等语言。
以上是使用C++编写,找到数组中的素数对数量的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!