用戶輸入的Java素數檢查

Question

我剛剛開始為大學編程，我不得不編寫一個程序來檢查用戶輸入（整數）是否為質數。

我一直都取得不錯的成績，但我想征求您的意見以及我是否忘記了一些東西。

package uebung_3;


import java.util.Scanner;

public class PrimZahlen {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.print("Enter a number: ");
        Scanner key = new Scanner(System.in);
        int in = key.nextInt();

        prim(in);
    }

    private static void prim(int in) {//int in is a Scanner var.
        if (in == 2 || in == 3) {

            System.out.println(in + " is a prime number");
        } else if (in == 5 || in == 7) {
            System.out.println(in + " is a prime number");
        } else if (in % 2 == 0 || in % 3 == 0) {
            System.out.println(in + " is not a prime number.");
        } else if (in % 5 == 0 || in % 7 == 0) {
            System.out.println(in + " is not a prime number.");
        } else {
            System.out.println(in + " is a prime number.");
        }
    }

}

Answer 1

您要檢查該數字是否只有2個除數（1個和他本人）。

例如：

static boolean isPrime(int n) {
    for (int i = 2; i < n; i++) {
        if (n % i == 0)
            return false;
    }
    return true;
}

迭代范圍可以優化（從2到i ^ 2 <= n）

Answer 2

您可以用更數學的方式做到這一點，不僅要檢查素數7。這是我的解決方案：

public static void main(final String[] args) {
    System.out.print("Enter a number: ");
    final Scanner key = new Scanner(System.in);
    final int in = key.nextInt();

    if (isPrime(in)) {
        System.out.println(in + " is a prime number");
    } else {
        System.out.println(in + " is not a prime number");
    }
}

private static boolean isPrime(final int in) {
    if (in < 2) return false;

    for (int i=2; i <= Math.sqrt(in); i++){
        if (in%i == 0){
            return false;
        }
    }
    return true;
}

Answer 3

質數只有2除數1和數字本身。 因此，要檢查數字是否為質數，必須檢查該數字的所有可能的除數。 例如：

boolean isPrimeNumber(int num){
    if(num < 2)
        return false;
    for(int i = 2; i <= Math.sqrt(num); i++){
        if(num % i == 0){
            return false;
        }
    }
    return true;
}

Answer 4

關於素性測試的Wikipedia條目提供了比到目前為止提供的更好的測試算法，我們可以像使用Java一樣輕松地實現它

private static boolean isPrime(int n) {
    if (n <= 1) {
        return false;
    } else if (n <= 3) {
        return true;
    } else if (n % 2 == 0 || n % 3 == 0) {
        return false;
    }
    int sq = (int) Math.ceil(Math.sqrt(n));
    for (int i = 5; i <= sq; i += 6) {
        if (n % i == 0 || n % 2 + i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

並更改您的main使用方式，例如

// prim(in);
if (isPrime(in)) {
    System.out.printf("%d is prime.%n", in);
} else {
    System.out.printf("%d is not prime.%n", in);
}

Answer 5

您的程序不正確。 這是正確的實現，現在檢查從負無窮大到無窮大的所有整數，並將1作為非質數：

public boolean isPrime(int number) {
        if(number < 2) return false;
        for(int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
            if(n % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

Answer 6

最大的問題是，您沒有檢查大於7的素數。 這意味着對於n >= 121 ，您將開始得到錯誤的答案。

僅僅因為其他人基本上都提出了相同的算法，所以這是另一個易於實現的算法： Eratosthenes篩 ：

boolean isPrime(int n) {
  if (n <= 0) return false;

  // sieve is basically a boolean[], where each element will
  // contain "true" if the number is prime, "false" otherwise.
  BitSet sieve = new BitSet(n + 1);
  sieve.set(0, n + 1);

  // Zero isn't prime, nor is 1.
  sieve.clear(0); sieve.clear(1);

  for (int i = 2; i <= n; ++i) {
    if (sieve.get(i)) {
      // i is a prime number.
      // Mark all multiples of i as non-prime.
      for (int j = 2 * i; j <= n; j += i) {
        sieve.clear(j);
      }
    }
  }

  // n is prime if the corresponding element in the sieve is "true".
  return sieve.get(n);
}

請注意，您可以采用這種方式進行BitSet ，以便將sieve BitSet重復用於該方法的多次調用（具體來說，您可以再次將其用於較小的n ）。