验证“哥德巴赫猜想”思路分析

数学领域著名的“哥德巴赫猜想”的大致意思是:任何一个大于2的偶数总能表示为两个素数之和。比如:24=5+19,其中5和19都是素数。本实验的任务是设计一个程序,验证20亿以内的偶数都可以分解成两个素数之和。

输入格式:

输入在一行中给出一个(2, 2 000 000 000]范围内的偶数N。

输出格式:

在一行中按照格式“N = p + q”输出N的素数分解,其中p ≤ q均为素数。又因为这样的分解不唯一(例如24还可以分解为7+17),要求必须输出所有解中p最小的解。

输入样例:

24

输出样例:

24 = 5 + 19

先理清思路:一个大于2的偶数由两个素数相加得到, 先考虑将这个偶数拆分,再判断拆分的两个数是否是素数

N=24,用一个循环从i=2开始,p=i,q=N-i,当p、q同时为素数时就可以输出了

i

N-i

N
p q p+q
2 22 24
3 21 24
4 20 24
5 19 24
6 18 24
7 17 24
8 16 24
9 15 24
10 14 24
11 13 24

#include
int prime(int k)        //判断是否是素数的函数
{
    int i;
    int flag = 1;
    for (i = 2;i < k;i++)
    {
        if (k % i == 0)
        {
            flag = 0;
            break;
        }
    }
    if (flag)        //返回是否是素数
        return 1;
    else
        return 0;
}
int main()
{
    int N, p, q, i;
    scanf("%d", &N);
    for (i = 2;i < N / 2;i++)    //一个循环进行分解,N的和是第一个数+倒数第2个数的和:1+N-1、2+(N-2)...以此类推,这里的循环数只需进行N的一半
    {                           //因为N本身是偶数,偶数的一半不可能是素数,就不包括对N/2的循环
        int flag1 = 1, flag2 = 1;   //此处判断是否是素数
        p = i;
        q = N - i;
        if (i == 2)         //此处是因为2是素数要单独拿出来,不用进行素数函数的判断
        {
            flag2 = prime(q);  //因此此处只需判断q是否是素数
        }
        else
        {
            flag1 = prime(p);
            flag2 = prime(q);
        }
        if (flag1 && flag2)	   //p、q同时为素数时就可以输出了
        {
            printf("%d = %d + %d", N, p, q);
            break;
        }
    }
    return 0;
}

又思考了一下,在for循环那里的i++可以改成:i=(2*i-1),循环次数减少一半,因为后面分解出来的p和q是偶数不会是素数

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