一个线性时间复杂度的质因数分解函数(查找全部的素数、得到全部的质因数分解个数)
2009-05-12 17:51
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/********************************************************************************** **本程序功能:计算从2—N的所有整数的质因数分解个数。用这个方法可以找到从2-N的所有素数 **主要的思想:用数组下标作为素数表的指针,每一个素数都指向下一个素数,线性时间查找素数 ** 用第一维数组存储质因数分解的个数,当为1时是素数,否则为可分解的整数 **主要的方法:动态规划法、线性链表法。 **时间复杂度:线性时间复杂度 **作者: BUG_lauo **完成日期: 2009-5-10 *************************************************************************************/ #include<iostream> #include<stdlib.h> #include<time.h> using namespace std; #define N 100000000//2-N为要分解的整数 int num [2]; void calc()//动态规划法及线性链表查找质因数分解(可以找到素数、质因数个数为m的数) { num[1][0]=1;//1表明2为质数 num[1][1]=0;//指向后一个质数,此时未计算,为结束标志符0 int i,j,k,l; for(i=2;i<N;i++)//从三开始计算,不断地进行动态规划式的质因数分解 for(j=1;;)//从质因数二开始,查找能分解i的质因数 { k=j+1,l=i+1; if(l%k)//不能分解 { if(k*k<l)//&&num[j][1])//如果前向指针不为0,并且k*k<l(可以为其质因数) j=num[j][1]; else//表明不能用任何一个质数去分解它 { num[i][0]=1,num[j][1]=i;num[i][1]=0; break; } } else//如果能分解,计算得到分解的质因数个数 { num[i][0]=num[j][0]+num[l/k-1][0];//这里使用了动态规划的思想 break; } } } int main() { clock_t t0=clock(); calc(); /*//输出质因数分解个数为1的所有整数(即素数) for(int i=1;i<N;i++) if(num[i][0]==1) cout<<i+1<<" "; cout<<endl; */ cout<<clock()-t0<<endl; } /****************************测试结果如下 *当N=10,000时,所需时间:1毫秒左右 *当N=100,000时,所需时间:10毫秒 *当N=1,000,000时,所需时间:104毫秒 *当N=10,000,000时,所需时间:1155毫秒 *当N=100,000,000时,所需时间:12185毫秒 *当N>=1000,000,000时,数组超过所允许的最大长度,不能再计算了。 *由此可见,此函数的时间复杂度为:线性时间复杂度 *这已经是非常难能可贵的了 **************************************************************************************/
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