7-9 验证“哥德巴赫猜想”
分数 20
作者 徐镜春
单位 浙江大学
数学领域著名的“哥德巴赫猜想”的大致意思是:任何一个大于2的偶数总能表示为两个素数之和。比如:24=5+19,其中5和19都是素数。本实验的任务是设计一个程序,验证20亿以内的偶数都可以分解成两个素数之和。
输入格式:
输入在一行中给出一个(2, 2 000 000 000]范围内的偶数N。
输出格式:
在一行中按照格式“N = p + q”输出N的素数分解,其中p ≤ q均为素数。又因为这样的分解不唯一(例如24还可以分解为7+17),要求必须输出所有解中p最小的解。
输入样例:
24
输出样例:
24 = 5 + 19
#include<stdio.h>
int f(int i);
int main(){
int n,i;
scanf("%d",&n);
for(i=2;i<n;i++){
if(f(i)==1 && f(n-i)==1){
printf("%d = %d + %d",n,i,n-i);
break;
}
}
}
int f(int i){
int t,j;
t=i/2;
for(j=2;j<=t;j++){
if(i%j==0){
return 0;
}
}
return 1;
}
求素数的代码不够优化,如果超时不严重,把t=i/2修改为t=sqrt(i),如果还不行,用筛法来求素数
不知道你这个问题是否已经解决, 如果还没有解决的话:首先,我们需要编写一个函数来判断一个数是否是素数。一个数x是否是素数,可以用以下方法判断:
接下来,我们可以编写一个函数来分解一个大于2的偶数N。遍历从2到N/2的所有数,对于每一个数x,我们判断N-x和x是否都是素数。如果是,那么我们可以得到一个素数分解的表达式N = x + (N-x)。
下面是一个Python代码的示例:
import math
def is_prime(x):
if x == 2 or x == 3:
return True
if x % 2 == 0:
return False
for i in range(3, math.isqrt(x) + 1, 2):
if x % i == 0:
return False
return True
def goldbach_conjecture(N):
if N < 4 or N % 2 != 0:
return "N必须是大于2的偶数"
for x in range(2, N // 2 + 1):
if is_prime(x) and is_prime(N - x):
return f"{N} = {x} + {N - x}"
return "无法找到素数分解的表达式"
N = int(input())
print(goldbach_conjecture(N))
请注意,这个程序的时间复杂度是O(N*sqrt(N)),在较大的输入范围下可能会耗费较长时间来找到素数分解的表达式。如果想要更高效的算法,可以考虑使用更优秀的素数判断算法和素数生成算法。