高效判断素数方法

孪生素数: 所谓孪生素数指的是间隔为 2 的相邻素数,它们之间的距离已经近得不能再近了。

若n≥6且n-1和n+1为孪生素数,那么n一定是6的倍数。
证明:
∵ n-1和n+1是素数 ┈┈┈┈┈ ①
∴ n-1和n+1是奇数
∴ n是偶数,即n是2的倍数 ┈┈┈┈┈ ②
假设n不是3的倍数,得:
n=3x+1 或 n=3x+2,
如果n=3x+1,则n-1=3x,与①违背,故n≠3x+1;
如果n=3x+2,则n+1=3(x+1),与①违背,故n≠3x+2;
∴假设不成立,即n是3的倍数,又有②得结论:
n是6的倍数。

由上面的规律可以推出下面结论:
若x≧1且n=6x-1或n=6x+1不是素数,那么n一定不是2和3的倍数。
证明:
∵n=6x-1或n=6x+1,即n=2(3x)-1或n=2(3x)+1或n=3(2x)-1或n=3(2x)+1。
∴n一定不是2和3的倍数。

素数出现规律:
当n≧5时,如果n为素数,那么n mod 6 = 1 或 n mod 6 = 5,即n一定出现在6x(x≥1)两侧。
证明:
当x≥1时,有如下表示方法:
┈┈ 6x,6x+1,6x+2,6x+3,6x+4,6x+5,6(x+1),6(x+1)+1┈┈
不在6x两侧的数为6x+2,6x+3,6x+4,即2(3x+1),3(2x+1),2(3x+2),它们一定不是素数,所以素数一定出现在6x的两侧。

高效判断一个大于1的数是否为素数:
[cpp] view plaincopyprint?
bool isPrime(int num)  
{  
    if (num == 2 || num == 3)  
    {  
        return true;  
    }  
    if (num % 6 != 1 && num % 6 != 5)  
    {  
        return false;  
    }  
    for (int i = 5; i*i <= num; i += 6)  
    {  
        if (num % i == 0 || num % (i+2) == 0)  
        {  
            return false;  
        }  
    }  
    return true;  
}  

from:http://blog.csdn.net/code_pang/article/details/7880245

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