Question

我正在尝试在C ++中实现Sieve of Eratosthene。但是经过多次尝试后，我总是遇到运行时错误。我认为这与使用的迭代器状态在某处被破坏有关。我不能把手指放在它上面。这是我的代码：

    //Sieves all multiples of  the current sequence element
    bool multiple_sieve(std::list<int>& num_list)
    {
        std::list<int>::iterator list_iter(num_list.begin());
        std::list<int>::reverse_iterator last_element_iter(num_list.rbegin());

        for(std::list<int>::iterator elements_iter(++list_iter);
           elements_iter !=  num_list.end();)
        {
            if((*elements_iter % *list_iter == 0) &&
             (*elements_iter <= *last_element_iter) && (*list_iter != 1))
                num_list.erase(elements_iter);
            else ++elements_iter;
        }
        return true;
    }

    std::list<int>& prime_sieve(std::list<int>& num_list)
    {
        for(std::list<int>::iterator list_iter(num_list.begin());
          list_iter != num_list.end(); ++list_iter)
            multiple_sieve(num_list);
        return num_list;
    }

我做错了什么？是什么导致了运行时错误？

更新：当我在测试中运行它时，我收到错误消息“列表迭代器不兼容”。

Answer 1

这一行：

num_list.erase(elements_iter);

因为在迭代时修改列表会导致问题。你可以这样做以避免这个问题：

elements_iter = num_list.erase(elements_iter);

ETA：删除了擦除（）使其他迭代器无效的东西（在这种情况下看起来很安全） - 只需将elements_iter设置为erase（）的返回值，你就应该好了。

Answer 2

我不知道你为什么在这里使用列表。在向量上运行筛子并在列表中保存质数更容易。

std::list<int> primes(int MAXN){
  std::list<int> result;
  std::vector<bool> sieve(MAXN+1,true);
  for(int i=2;i<=MAXN;i++){
    if(sieve[i]==true){
      result.push_back(i);
      if((long long)i*i<=MAXN)  //prevent integer overflow
        for(int j=i*i;j<=MAXN;j+=i)
          sieve[j]=false;
    }
  }
  return result;
}

Answer 3

我想我看到一个问题，它是std :: list.erase（）。 erase（）使擦除的迭代器无效 - 其他部分的所有迭代器都有效。删除后，继续在for语句中使用它 - “elements_iter！= num_list.end（）”。

要解决这个问题，你可以使用erase（）在擦除之后返回迭代器的事实，如果擦除的oiterator是最后一个，则返回结束。所以替换行：

<强> num_list.erase（elements_iter）;

通过

elements_iter = num_list.erase（elements_iter）;

如果你还有问题，我建议你在Visual Studio下调试你的算法 - 它有debub版本的STL，所以如果出现错误，调试器会在线停止导致问题。

Answer 4

num_list.erase(elements_iter)

我认为你不应该这样做，这会完全删除列表中的数字，你宁愿把它标记为非素数。

如果你真的想使用STL代替bool数组，最好像this implementation一样使用std :: bitset（好吧，也可能有更好的）。

Answer 5

我发布了更有效的筛子previously。

这对我有用。来自代码的值得注意的修改：使用.erase(i++)否则迭代器将失效，并从列表中的连续位置开始multiple_sieve，而不是始终从头开始。

#include <iostream>
#include <list>

template<typename T, typename L>
void multiple_sieve(L &nums,
        const typename L::iterator &begin, const typename L::iterator &end) {
    T first = *begin;
    typename L::iterator i(begin);
    ++i;
    while (i != end)
        if (*i % first == 0) nums.erase(i++);
        else ++i;
}

template<typename T, typename L>
void prime_sieve(L &nums) {
    typename L::iterator end = nums.end();
    for (typename L::iterator i(nums.begin()); i != end; ++i)
        multiple_sieve<T, L>(nums, i, end);
}

int main(int argc, char **argv) {
    std::list<int> list;
    for (int i = 2; i < 1000; i++)
        list.push_back(i);
    prime_sieve<int, std::list<int> >(list);
    for (std::list<int>::iterator i(list.begin());
            i != list.end(); i++)
        std::cout << *i << std::endl;
}

这种算法实现有什么问题[Erathosthene筛]

5 个答案: