算法:如何判断一个数是否是质数

落日映苍穹つ 2022-03-21 14:39 668阅读 0赞

质数的定义

质数(Prime number),又称素数,指在大于1的自然数中,除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有1与该数本身两个正因数的数)。
大于1的自然数若不是素数,则称之为合数(也称为合成数)。
例如,5是个素数,因为其正约数只有1与5。而6则是个合数,因为除了1与6外,2与3也是其正约数。
算术基本定理确立了素数于数论里的核心地位:任何大于1的整数均可被表示成一串唯一素数之乘积。为了确保该定理的唯一性,1被定义为不是素数,因为在因式分解中可以有任意多个1(如3、1×3、1×1×3等都是3的有效约数分解)。

欧几里得定理

古希腊数学家欧几里得于公元前300年前后证明有无限多个素数存在(欧几里得定理)。现时人们已发现多种验证素数的方法。其中试除法比较简单,但需时较长:设被测试的自然数为 n,使用此方法者需逐一测试2与 根号n之间的整数,确保它们无一能整除n

以上摘抄维基百科

java代码如下

  1. public class sushu {
  2. public static boolean isPrime(int n){
  3. if(n<2){
  4. return false;
  5. }
  6. for(int i=2;i*i<=n;i++){
  7. if(n%i==0){
  8. return false;
  9. }
  10. }
  11. return true;
  12. }
  13. public static void main(String[] args) {
  14. boolean prime = isPrime(12);
  15. System.out.println(prime);
  16. }
  17. }

说明:

正常是从1-n全部遍历.为什么只要遍历到根号n就行了呢??
因为如果是素数的话,存在约束p1,p2(都大于1的),其中p1<=根号n,p2>=根号n
也就是说素数n,一定会有1个小于根号n的约数p
举例:素数77=7*11,那么必定有一个约数7,满足7<根号77
反之如果n没有1个小于根号n的约数p的话,那么就不是素数,就只能是质数了
举例:质数23,在1,2,3,4都不是23的约数的情况下,就不可能是素数了.就没有必要在去考验5-22了

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