Python---試除法求質(zhì)數(shù)的三種方式對比

此三種方法都是基于試除法揪惦,即不斷地嘗試能否整除遍搞。比如要判斷自然數(shù) x 是否質(zhì)數(shù),就不斷嘗試小于 x 且大于1的自然數(shù)丹擎,只要有一個能整除尾抑,則 x 是合數(shù)歇父;否則蒂培,x 是質(zhì)數(shù)。

方式1:從 2 一直嘗試到 x-1榜苫。
方式2:從 2 一直嘗試到 x/2护戳。
方式3:從 2 一直嘗試到√x。

代碼部分

import time
import math
def f1(x):
    a = []
    for i in range(2, x+1):
            for j in range(2, i):
                if i % j == 0:
                    break
            else:
                a.append(i)
    # print(a)
    
def f2(x):
    a = []
    for i in range(2, x+1):
            y = int(i//2+1)
            for j in range(2, y):
                if i % j == 0:
                    break
            else:
                a.append(i)
    # print(a)
    
def f3(x):
    a = []
    for i in range(2, x+1):
            y = int(math.sqrt(i)+1)
            for j in range(2, y):
                if i % j == 0:
                    break
            else:
                a.append(i)
    # print(a)

if __name__ == '__main__':
    t1 = time.clock()
    f1(100)
    t2 = time.clock()
    print('第一種方式所用時間為{}秒'.format(t2-t1))
    t3 = time.clock()
    f2(100)
    t4 = time.clock()
    print('第二種方式所用時間為{}秒'.format(t4-t3))
    t5 = time.clock()
    f3(100)
    t6 = time.clock()
    print('第三種方式所用時間為{}秒'.format(t6-t5))

運行結(jié)果

第一種方式所用時間為0.00011377787891367015秒
第二種方式所用時間為0.00010088897856798095秒
第三種方式所用時間為0.0001515556902717247秒

在計算100以內(nèi)質(zhì)數(shù)時三種方法的運算速度差不多垂睬,第二種似乎占據(jù)一定優(yōu)勢媳荒,那來看一看如果不斷增大范圍,三種方法的運行速度到底有多大的差別驹饺。钳枕。。赏壹。鱼炒。。

三種方式差別

顯而易見蝌借,在范圍10000之前昔瞧,三種方式差別不大,但在10000以后菩佑,他們之間的差距呈幾何擴大自晰,可得,第三種方法遠遠快于前兩種方法

后續(xù)稍坯,還可以嘗試先將偶數(shù)去除(除2以外)酬荞,再來進行試除,速度一定再上一個臺階瞧哟,當(dāng)然求質(zhì)數(shù)還有其他N種方法混巧,比如篩法,其發(fā)明人是公元前250年左右的一位希臘大啪钗校——埃拉托斯特尼
首先牲剃,2是公認最小的質(zhì)數(shù),所以雄可,先把所有2的倍數(shù)去掉凿傅;然后剩下的那些大于2的數(shù)里面缠犀,最小的是3,所以3也是質(zhì)數(shù)聪舒;然后把所有3的倍數(shù)都去掉辨液,剩下的那些大于3的數(shù)里面,最小的是5箱残,所以5也是質(zhì)數(shù)......
上述過程不斷重復(fù)滔迈,就可以把某個范圍內(nèi)的合數(shù)全都除去(就像被篩子篩掉一樣),剩下的就是質(zhì)數(shù)了被辑!

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