Question

我正在尝试自学node.js（没有javascript或真正的编程经验）并且遇到了我试图解决的问题之一。我的目标是将前100个素数写入txt文件。以下是我目前的代码。

var fs = require('fs');
var outfile = "test.txt";
var primality = function () {
    var arr = [];
    for (var n = 2; n <= 542; n++) {
        var primeTrue = true;
        for (var i = 2; i <= Math.sqrt(n); i++) {
            if (n % i === 0) {
                primeTrue = false;
            }
        }
        if (primeTrue) {
            arr.push(n);
        }
    }
    return arr;
}
fs.writeFileSync(outfile, arr);

我正在使用codecademy javascript实验室来测试我的循环和条件，这段代码似乎确实有效。（这也可能不是最好的方法，因为我必须设置我的计数器停在542而不是让程序停在第100个素数）。无论如何，当我添加

var outfile = "test.txt"

和

fs.writeFileSync(outfile, arr);

这并没有像我想象的那样将100个素数输出到txt文件。我仍然在学习的基础上，所以我非常感谢您提供的任何帮助。

提前谢谢。

凯文

Answer 1

你在一个功能中做了很多。如果将代码分解为两个函数，一个用于制作素数列表，另一个用于测试特定数字是否为素数，则代码可能更容易理解：

function listPrimes( nPrimes ) {
    var primes = [];
    for( var n = 2;  nPrimes > 0;  n++ ) {
        if( isPrime(n) ) {
            primes.push( n );
            --nPrimes;
        }
    }
    return primes;
}

function isPrime( n ) {
    var max = Math.sqrt(n);
    for( var i = 2;  i <= max;  i++ ) {
        if( n % i === 0 )
            return false;
    }
    return true;
}

现在您可以在Node中运行它：

var fs = require('fs');
fs.writeFileSync( 'test.txt', listPrimes(100) );

或直接在浏览器控制台中：

listPrimes( 100 );

（我没有在Node中测试代码，只在浏览器中测试。）

一些相关的说明：

sqrt()计算移到isPrime()的循环之外，因此不必为您正在测试的每个数字重新计算。
nPrimes变量可让您在没有542黑客的情况下生成所需的准确数量。

编写这个简单版本后，看看可能的优化很有意思。一种是仅检查先前生成的素数的可除性，而不是检查直到平方根的所有整数。你可以这样做：

function listPrimes( nPrimes ) {
    var primes = [];
    for( var n = 2;  nPrimes > 0;  n++ ) {
        if( isPrime( n, primes ) ) {
            primes.push( n );
            --nPrimes;
        }
    }
    return primes;
}

function isPrime( n, primes ) {
    var max = Math.sqrt(n);
    for( var i = 0;  i < primes.length  &&  primes[i] <= max;  i++ ) {
        if( n % primes[i] === 0 )
            return false;
    }
    return true;
}

如果你生成了大量的素数，这可能会更快，虽然其中100个几乎不重要，我会倾向于坚持使用更简单的代码。

当然，如果你在谈论优化，那么总是值得考虑不同的算法。 Sieve of Eratosthenes是一个有趣的，因为它快速，相当简单，易于理解。维基百科的文章很好地说明了它的工作原理。在JavaScript中它可能看起来像这样：

function listPrimes( max ) {
    // Start with an empty list of primes
    var primes = [];
    // Initialize the sieve - each number is prime unless proven otherwise
    var sieve = new Array( max );
    for( var i = 1;  i <= max;  i++ ) {
        sieve[i] = true;
    }
    // Now check each number from 2 through max
    for( var p = 2;  p <= max;  p++ ) {
        if( sieve[p] ) {
            // p is prime, save it in the output list
            primes.push( p );
            // Mark p * 2, p * 3, p * 4, etc. as non-prime
            for( var t = p * 2;  t <= max;  t += p ) {
                sieve[t] = false;
            }
        }
    }
    return primes;
}

是的，在推荐将代码分成两个函数之后，我现在回到一个函数。： - ）

Sieve的一个不同之处在于你无法真实地说，“请给我第一个N素数”;相反，你问它，“请给我所有低于N的素数”。但如果N是一个很大的数字，它比其他方法快得多。

Answer 2

如果您预先初始化列表并跳过测试2的倍数的素数，这甚至会更好。

var primes = [2];
--nPrimes
for( var n = 3;  nPrimes > 0;  n += 2 )

我刚刚完成了与Startup Engineering课程作业非常相似的代码@Coursera;）

使用node.js将前100个素数写入文件

2 个答案: