Eratosthenes优化筛选中两个数之间的总和

时间:2015-05-29 06:35:13

标签: java optimization primes sieve-of-eratosthenes

这是我写的代码,它让我在nm之间给出了素数之和。

class TestClass {
    final static int MAX=1000000;
    final static boolean[] isPrime=isPrime();
    public static void main(String args[] ) throws Exception {
        BufferedReader keyboard= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int t=Integer.parseInt(keyboard.readLine());

        while(t>0 && t<=100){
            String[] tempInt=keyboard.readLine().split(" ");
            int n=Integer.parseInt(tempInt[0]);
            int m=Integer.parseInt(tempInt[1]);

            int sum=primeSum(n,m);
            System.out.println(sum);
            t--;
        }
    }

private static int primeSum(int n, int m) {
        int sum=0;

        for(int i=n;i<=m;i++){
            if(isPrime[i]){
                sum=sum+i;
            }
        }
        return sum;
    }

    private static boolean[] isPrime(){
        int maxFactor= (int)Math.sqrt(MAX);
        boolean[] isPrime=new boolean[MAX + 1];
        int len=isPrime.length;
        Arrays.fill(isPrime,true);
        isPrime[0]=false;
        isPrime[1]=false;
        for(int i=0;i<=maxFactor;i++){
            if(isPrime[i]){
                for(int j=i+i;j<len;j+=i){
                    isPrime[j]=false;
                }
            }
        }
        return isPrime;

    }

}

输入:

2
1 99999
10000 99999

输出:

454396537
448660141

现在我正在尝试进一步优化筛选,只需采用奇数通常在实践中。 这是我编写的优化筛选功能

private static boolean[] isPrime(){
        int root=(int) Math.sqrt(MAX)+1;
        int limit=(MAX-1)/2;
        boolean[] isPrime=new boolean[limit];
        Arrays.fill(isPrime, true);
        root = root/2 -1;
        for(int i = 0; i < root ; i++){
            if(isPrime[i]){
                for( int j = 2*i*(i+3)+3 , p = 2*i+3; j < limit ; j=j+p ){
                    isPrime[j]=false;
                }
            }
        }

    return isPrime;
}

我能做到的。我测试了上面的函数直到MAX=100。以下是Ideone Link IDEONE LINK 测试结果

    truetruetruefalsetruetruefalsetruetruefalsetruefalsefalsetruetruefalsefalsetrue
falsetruetruefalsetruefalsefalsetruefalsefalsetruetruefalsefalsetruefalse
truetruefalsefalsetruefalsetruefalsefalsetruefalsefalsefalsetruefalse

即3 5 79̶11131̶5̶1719̶2̶1̶23̶5̶̶2̶7̶2931̶3̶3̶̶3̶5̶̶373̶9̶̶依此类推..

现在真正困扰我的是我在primeSum() method为这个优化的筛子做的索引

private static int primeSum(int n, int m) {
        int sum;
        if(n>0 && n<=2){
            sum=2;
        }else
            sum=0;
        //System.out.println(sum);
        for( int i = (n-3)/2; i <= (m-3)/2 ; i++){
            if(isPrime[i]){
                //System.out.println(i);
                sum=sum+2*i+3;
            }
        }
        return sum;
    }

但很明显,n的{​​{1}}索引失败了n<3。所以我必须这样做才能使这段代码正常工作

if(n>0 && n<=2){
            sum=2;
            n=n+2;
        }

但是当我在范围之间找到它时,它仍然失败了

1 2
1 1
2 2

那么我应该再次包含这些案例并单独处理吗?我在i方法中进行索引primeSum()的方式是否合适?或者我能以更好的方式完成它吗?什么是另一种可能的索引方法?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

为什么不循环nm之间的每个奇数:

private static int primeSum(int n, int m) {
    int sum = 0;
    if (n <= 2 && m >= 2)  // need this because 2 not in isPrime
        sum += 2;
    if (n%2 == 0)  // always start from an odd number
        n++;
    for (int i = n; i <= m; i += 2) {
        int index = (i - 3)/2;
        if (index >= 0 && isPrime[index]) {
            sum += i;
        }
    }
    return sum;
}