Java 中的连续素数和程序

2024 年 9 月 10 日 | 阅读 3 分钟

连续素数和指的是将一系列连续出现的素数相加所得到的总和。

要在 Java 中找到连续素数之和等于给定值的素数,我们可以使用滑动窗口方法。有些素数可以表示为其他连续素数之和。

例如

  • 5 = 2 + 3,
  • 17 = 2 + 3 + 5 + 7,
  • 41 = 2 + 3 + 5 + 7 + 11 + 13.
    任务是找出在 3 到 N 的范围内,有多少个素数满足此属性,同时约束条件是求和必须从数字 2 开始。

输入:第一行包含一个数字 N。

输出:打印出小于或等于 N 的所有此类素数的总数。

代码的时间复杂度为O(n2 * b + k)

实际时间复杂度可能会根据 n 和 b 的值而变化。

ConsecutiveSum.java

输出

Enter no
10
4

时间复杂度:O(sqrt(N))

空间复杂度:O(1)

让我们来看另一种相同的方法。

ConsecutivePrimeSum.java

输出

50
3

另一种解决方案

假设 N = (x+1)+(x+2)+...+(x+k),其中 x >= 0, k >= 1。

我们有 2N = k(2x+k+1),它有两个因子,k 和 2x+k+1,其中一个是奇数,另一个是偶数。所以,问题是如何将 2N 分解为一个偶数和一个奇数。

假设 2N = 2^t * M,其中 M 是奇数。如果我们分解 M = a * b,那么将 2^t 乘以其中一个将得到偶数。所以现在问题变成了有多少种方法可以分解 N 的奇数部分。

如果 N = 3*3*3*5*5,有多少种方法可以将 N 分解为两个数?

对于一个数字,我们可以选择 0 到 3 个 3,以及 0 到 2 个 5,所以我们有 4 * 3 = 12 种选择。

在这里我们可以看到答案是 1 加上 {因子数量} 的乘积。

但如果有一个因子大于 sqrt(N) 怎么办?在这种情况下,它必须是一个素数,而且只有一个。所以,如果最终 N > 1,我们将答案乘以 2。

ConsecutivePrimeSum.java

输出

6

时间复杂度:O(sqrt(N)

空间复杂度:O(1)