用c++递归实现埃拉托色尼算法,不许使用任何库函数

时间: 2024-09-09 15:11:58 浏览: 51
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C++递归算法实例代码

埃拉托色尼筛法(Sieve of Eratosthenes)是一种用来寻找一定范围内所有素数的高效算法。递归方式实现埃拉托色尼算法并不是传统的方法,因为这种算法通常采用迭代的方式进行。然而,为了满足你的要求,我们可以尝试通过递归函数来模拟筛法的过程。 以下是一个C++的示例代码,通过递归函数实现埃拉托色尼筛法。为了简化问题,我们将只考虑从2开始到n内的素数筛选。注意,这种递归实现可能会导致栈溢出,特别是当n很大时。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cmath> // 递归函数,用于标记非素数位置 void markNonPrimes(std::vector<bool>& isPrime, int index, int sqrtN) { if (index > sqrtN) return; // 超出范围,递归结束 if (!isPrime[index]) { // 如果当前数字已经被标记为非素数,则返回 return; } // 从当前索引的平方开始标记非素数(因为较小的倍数已被更小的素数标记) for (int j = index * index; j < isPrime.size(); j += index) { isPrime[j] = false; } // 递归检查下一个数字 markNonPrimes(isPrime, index + 1, sqrtN); } // 主函数,用于初始化并调用递归筛素数 std::vector<int> sieveOfEratosthenes(int n) { // 初始化标记数组,false表示该位置的数字是素数 std::vector<bool> isPrime(n + 1, true); // 0和1不是素数 isPrime[0] = isPrime[1] = false; // 计算sqrt(n),因为所有非素数必定有不大于sqrt(n)的因子 int sqrtN = static_cast<int>(std::sqrt(n)); // 开始递归标记非素数 markNonPrimes(isPrime, 2, sqrtN); // 收集所有素数 std::vector<int> primes; for (int i = 2; i <= n; ++i) { if (isPrime[i]) { primes.push_back(i); } } return primes; } int main() { int n = 50; // 示例,计算小于50的素数 std::vector<int> primes = sieveOfEratosthenes(n); for (int prime : primes) { std::cout << prime << " "; } return 0; } ``` 请注意,递归算法并不适合埃拉托色尼筛法,因为筛法本质上是一个按顺序处理每个数的过程,而递归更适合处理分而治之的问题。在实际应用中,通常推荐使用传统的迭代方式来实现筛法。
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