素数环问题:将从1到n这n个整数围成一个圆环,若其中任意2个相邻的数字相加,结果均为素数,那么这个环就成为素数环。输入一个正整数n(n<=16),输出所有的素数环。用java编写
时间: 2024-04-29 19:26:23 浏览: 121
素数环问题
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很高兴能与你进行对话!关于素数环问题,这是一个非常经典且具有挑战性的数学问题。以下是Java代码实现:
```java
import java.util.ArrayList;
public class PrimeRing {
private int n; //环的大小
private boolean[] used; //记录数字是否已被使用
private ArrayList<Integer> path; //记录环上的数字
private int[] primes; //预处理素数数组
private boolean[] isPrime; //记录数字是否为素数
public PrimeRing(int n) {
this.n = n;
used = new boolean[n + 1];
path = new ArrayList<Integer>();
//初始化素数数组和判断素数的数组
primes = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59};
isPrime = new boolean[n + 1];
for (int i = 2; i <= n; i++) {
boolean flag = true;
for (int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++) {
if (i % j == 0) {
flag = false;
break;
}
}
isPrime[i] = flag;
}
}
public void findPrimeRing() {
dfs(1);
}
private void dfs(int pos) {
if (pos == n && isPrime[path.get(0) + path.get(n - 1)]) {
//找到一个素数环
for (int i : path) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
} else {
for (int i = 2; i <= n; i++) {
if (!used[i] && isPrime[i + path.get(pos - 1)]) {
used[i] = true;
path.add(i);
dfs(pos + 1);
path.remove(path.size() - 1);
used[i] = false;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
PrimeRing ring = new PrimeRing(16);
ring.findPrimeRing();
}
}
```
这段代码主要是利用深度优先搜索(DFS)来寻找素数环。首先预处理出1到n的素数和每个数字是否为素数,然后从数字2开始进行DFS,在每个位置上寻找可以加入环中的数字,直到找到一个素数环或遍历完所有情况。具体实现可以参考上述代码。
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