线性筛——素数

线性筛素数,可以保证每一个数都是被其最小的质因子筛掉的,所以可以保证时间复杂度在O(n)。

算法分析:
算法的关键在于第二个for循环的break语句。此处的break是为了保证任何一个合数都是被它的最小质因子筛掉的,所以能够保证每个数都自会被访问一次,这也就保证了复杂度是线性的。

break处的再解释:
该算法的核心是保证每个数都只被它最小的质因子筛掉(理解这一点非常重要)
我们知道任意一个数a可以作如下分解: a = p 1 t 1 ⋅ p 2 t 2 ⋅ p 3 t 3 ⋯ p n t n a=p_1^{t_1}\cdot p_2^{t_2}\cdot p_3^{t_3}\cdots p_n^{t_n} a=p1t1p2t2p3t3pntn
所以我们要筛掉a的话,肯定是用 i * p1 去筛。
如果我们出现了 ( i m o d p r i m e [ j ] = 0 ) (i\quad mod\quad prime[j]=0) (imodprime[j]=0) 则说明 p r i m e [ j ] prime[j] prime[j] i i i 的质因子,如果此时我们继续用 i ∗ p r i m e [ j + 1 ] i * prime[j+1] iprime[j+1] 去筛某个数 b b b 话,那么我们就是用 p r i m e [ j + 1 ] prime[j+1] prime[j+1] 去筛的 b b b p r i m e [ j + 1 ] prime[j+1] prime[j+1] 不是 b b b 的最小质因子(很显然 p r i m e [ j ] prime[j] prime[j] b b b 的一个质因子)。所以复杂度就上来了。

good luck and have fun!!!
附上代码:

int prime[MAXN];
int vis[MAXN];
void oula(int n)
{
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	prime[0]=0;//用于存素数的个数
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		if(!vis[i])
			prime[++prime[0]]=i;
		for(int j=1;j<=prime[0]&&i<=n/prime[j];j++)// i*prime[j]<=n --> i<=n/prime[j] 是为防止爆int
		{
			vis[i*prime[j]]=1;
			if(i%prime[j]==0)
				break;
		}
	}
}

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