(C++) 打印斐波那契數列中所有素數的程序

Question

有人可以幫我嗎？ 我一直在嘗試讓這個程序打印並添加斐波那契數列中 1000 以下的所有素數。只需輸入常規斐波那契代碼就可以正常工作，並將列出數字 1 - 987。

然而，當我輸入質數檢查器時，它突然停在 5（打印“1 1 2 3 5”，這在技術上是正確的，因為它們都屬於質數（盡管 1 不算） 。但是，我希望看到序列中從 1 到 987 的所有素數，無論我做什么，我似乎都無法讓它工作。

我的代碼在下面，不要介意缺少主要功能，我正在將此功能作為更大程序的一部分，但它可以獨立存在。 目前通過在主函數中調用它來測試它。

#include <iostream>

using namespace std;

void primethousand() {
    int fibo = 1;
    int nacci = 1;
    int fibonacci = 0;
    int fibosum = 0; //used to get the sum of all printed numbers later, once this issue is fixed.
    int pchk = 0; /*primecheck, used to check if a number is a prime or not. 1 means not prime, 0 means prime*/

    cout << "\nPrime Fibonacci #s under 1000: \n\n";

    for (int ctr = 1; fibonacci < 987; ctr++) {

        if (ctr == 1) {
            cout << fibo << " ";
            continue;
        } else if (ctr == 2) {
            cout << nacci << " ";
            continue;
        }

        fibonacci = fibo + nacci;
        fibo = nacci;
        nacci = fibonacci;

        //cout << fibonacci << " ";
        for (int chr = 2; chr < fibonacci; chr++) {
            if (fibonacci % chr == 0) {
                pchk = 1;
            }
        }

        if (pchk == 0) {
            cout << fibonacci << " ";
        }

    }
}

Answer 1

看起來一旦 pchk 設置為 1，您就永遠不會將其設置回零，因此永遠不會注意到更多的素數。

Answer 2

您應該使用函數將大任務分解為更小的任務。

此外，斐波那契數列呈指數級增長。 所以，在C++標准數據類型中可以計算的數字並不多。 例如，即使是最大的 8 字節unsigned long long或uint64_t也只能容納斐波那契數列的第 94 個元素。

對於低於 1000 的斐波納契，它將只有 16 個元素。

因此，我們可以在編譯時輕松地預先計算所有值（因此，而不是在運行時）。 這將是最快的解決方案。 編譯時間也會很短。 而且內存消耗會很低。

請參見：

#include <iostream>
#include <array>
#include <cstdint>

    // For fibonacci number < 1000,  16 of the series elements will be sufficient
    constexpr std::size_t ArraySize{ 16 };

    // Calculate all 16 needed fibonacci number during compile time
    consteval auto CreateFibonacciNumberArray() {
        std::array<std::uint64_t, ArraySize> fs{ 1, 1 };
        for (std::size_t i{ 2 }; i < ArraySize; ++i)
            fs[i] = fs[i - 1] + fs[i - 2];
        return fs;
    }
    // This is an array with the 16 fibonacci numbers. It is an compile time array
    constexpr auto FIB = CreateFibonacciNumberArray();

    // Compiletime function to calculate, if fibonacci numbers are prime
    constexpr bool isPrime(const std::uint64_t number) {
        if (number % 2 == 0 or number <= 2) return false;
        for (std::uint64_t i = 3; (i * i) <= number; i += 2)
            if (number % i == 0) return false;
        return true;
    }
    // Create a compile time array, to indicate, if a fibnacci number is prinme
    consteval auto IsPrime(const std::array<std::uint64_t, ArraySize>& FIB) {
        std::array<bool, ArraySize> primeFibonacci{};
        for (std::size_t i{}; i < ArraySize; ++i)
            primeFibonacci[i] = isPrime(FIB[i]);
        return primeFibonacci;
    }
    // Boolean compile time array that shows, if a fibonacci number is prime
    constexpr auto FibIsPrime = IsPrime(FIB);

int main()
{
    for (std::size_t i{}; i < ArraySize; ++i) {
        std::cout << FIB[i];
        if (FibIsPrime[i]) std::cout << "\tis prime";
        std::cout << '\n';
    }
}