C使用與索引對應的值初始化一個（非常）大的整數數組

Question

Edit3：通過將數組的初始化限制為僅奇數進行優化。 謝謝@Ronnie！

Edit2：謝謝大家，似乎我無能為力了。

編輯：我知道Python和Haskell是用其他語言實現的，或多或少地執行了與我相同的操作，並且編譯后的C代碼將在任何時候擊敗他們。 我只是想知道標准C（或任何庫）是否具有內置函數來更快地執行此操作。

from 0 to . 我正在使用Eratosthenes的算法在C中實現素數篩，需要初始化一個從0到的任意大小的整數數組。 我知道在Python中您可以執行以下操作：

integer_array = range(n)

就是這樣。 或在Haskell中：

integer_array = [1..n]

但是，我似乎找不到在C中實現的類似方法。我想出的解決方案是初始化數組，然后對其進行迭代，然后在該點將每個值分配給索引，但這種方法效率極低。

int init_array()
{
    /* 
    * assigning upper_limit manually in function for now, will expand to take value for
    * upper_limit from the command line later.
    */
    int upper_limit = 100000000;
    int size = floor(upper_limit / 2) + 1;

    int *int_array = malloc(sizeof(int) * size);
    // debug macro, basically replaces assert(), disregard.    
    check(int_array != NULL, "Memory allocation error");

    int_array[0] = 0;
    int_array[1] = 2;

    int i;

    for(i = 2; i < size; i++) {
        int_array[i] = (i * 2) - 1;
    }

    // checking some arbitrary point in the array to make sure it assigned properly.
    // the value at any index 'i' should equal (i * 2) - 1 for i >= 2
    printf("%d\n", int_array[1000]);  // should equal 1999
    printf("%d\n", int_array[size-1]);  // should equal 99999999

    free(int_array);

    return 0;

error:
    return -1;
}

有一個更好的方法嗎？ （不，顯然沒有！）

Answer 1

我想出的解決方案將數組初始化，然后對其進行迭代，然后在該點將每個值分配給索引，但這種方法效率極低。

您也許可以減少代碼行的數量，但是我認為這與“效率”無關。

雖然在Haskell和Python中只有一行代碼，但是在幕后發生的事情與您的C代碼是一樣的（最好的情況；根據實現方式的不同，它的性能可能會更差）。

有一些標准的庫函數可以用常量值填充數組（並且可以想象，它們的性能更好，盡管我不會打賭），但這不適用於這里。

Answer 2

在優化分配方面，更好的算法可能是更好的選擇：-

1. 利用只需在篩子中測試奇數的事實，將int_array_ptr的大小減半
2. 通過對數字3、5、7進行車輪分解來運行此操作，以將后續比較減少70％+

那應該加快速度。