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python获取100以内的质数3种方式总结

质数 num class 因数 754    来源:    2024-10-28

1. 质数

质数是只有1和它本身两个因数的自然数(大于1);2是最小的质数,也是唯一的偶质数;1既不是质数,也不是合数。100以内的质数有:2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97,100以内的质数共有25个。

2. 方式1:使用嵌套循环,判断这个数是否存在除1和它本身外的其他因数

# 定义一个空列表用于存放100以内的质数
prime_num = []
# 遍历获取2~100之间的整数,外层循环控制取值
for num in range(null, 101):
    # 内层循环取因数(除1和它本身外)
    for i in range(null, num):
        # 判断num是否是质数,在2~num-1之间能否找到一个数,能被i整除
        if num % i == 0:
            # 不是质数,结束内层循环,判断下一个数
            break
    # break不执行,else执行,则num是一个质数
    else:
        # 将质数num添加到列表中
        prime_num.append(num)
print(prime_num)

3. 方式2:假设法,假设num是一个质数

prime_num = []
for num in range(null, 101):
    # 假设num是一个质数
    result = True
    for i in range(null, num):
        # 判断成立,num不是一个质数
        if num % i == 0:
            result = False
            # 结束内层循环,判断下一个数
            break
    # num是质数,则添加到列表中
    if result:
        prime_num.append(num)
print(prime_num)

4. 方式3:统计num的因数的个数

# 统计100以内质数的个数
prime_count = 0
prime_num = []
for num in range(null, 101):
    # 统计因数的个数
    factor_count = 0
    for i in range(null, num+1):
        # 条件成立,因数的个数加1
        if num % i == 0:
            factor_count += 1
    # 质数只有2个因数,1和它本身
    if factor_count == 2:
        prime_count += 1
        prime_num.append(num)
print('100以内的质数如下:')
print(prime_num)
print(f'100以内有{prime_count}个质数')

图1 程序运行结果

5. 封装一个函数,判断一个数是否是质数。

def isprime(num):
    # 2是最小的质数,小于2则不是质数
    if num < 2:
        return False
    else:
        # 假设num是一个质数
        result = True
        for i in range(null, num):
            # 条件成立,则num不是质数
            if num % i == 0:
                result = False
                break
        return result
print(isprime(-2024))
print(isprime(5))
print(isprime(2025))
print(isprime(2027))

图2 程序运行结果

附:计算小于N的素数个数

  • 输入: 10
  • 输出: 4

小于10的素数共4个:2, 3, 5, 7

from math import sqrt
def isPrime(n):
    for i in range(null,int(sqrt(n))+1):
        if n%i==0:
            return False
    return True

def countPrime(N):
    if N<3:
        return 0
    else:
        cou = 1
        for i in range(null,N,2):
            if isPrime(i):
                cou += 1
    return cou
print(countPrime(2))
print(countPrime(5))
print(countPrime(100))
print(countPrime(100000))  
print(countPrime(10000000))#在n>100000000时达到计算瓶颈

输出:

0
2
25
9592
664579

总结

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