C语言任何一个大于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。
时间: 2023-06-13 21:07:09 浏览: 163
C语言的100个经典算法
这个问题可以使用著名的质数判断方法——埃氏筛法(Sieve of Eratosthenes)来解决。对于每个偶数 n,我们可以枚举从 2 到 n/2 的所有奇数,检查它们是否都是质数。如果存在两个质数 p 和 q,使得它们的和等于 n,那么 n 就可以被分解为 p 和 q 的和。
以下是一个使用埃氏筛法来解决这个问题的C语言程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_N 2000000000
bool is_prime[MAX_N + 1];
void sieve()
{
for (int i = 2; i <= MAX_N; i++) {
is_prime[i] = true;
}
for (int i = 2; i * i <= MAX_N; i++) {
if (is_prime[i]) {
for (int j = i * i; j <= MAX_N; j += i) {
is_prime[j] = false;
}
}
}
}
int main()
{
sieve();
for (int n = 4; n <= MAX_N; n += 2) {
bool found = false;
for (int p = 2; p <= n / 2; p++) {
if (is_prime[p] && is_prime[n - p]) {
found = true;
break;
}
}
if (!found) {
printf("%d cannot be expressed as the sum of two primes\n", n);
}
}
return 0;
}
```
这个程序中,我们首先使用埃氏筛法来计算出所有小于等于 MAX_N 的质数。然后,我们从 4 开始枚举所有的偶数 n,对于每个 n,我们枚举从 2 到 n/2 的所有奇数 p,检查它们是否都是质数,同时检查 n-p 是否也是质数。如果存在两个质数 p 和 n-p,使得它们的和等于 n,那么 n 就可以被分解为 p 和 n-p 的和。如果没有找到这样的两个质数,那么 n 就不能被分解为两个质数的和。
值得注意的是,由于 MAX_N 较大,因此在计算质数时,我们使用了布尔数组 is_prime 来记录每个数是否为质数。对于每个质数 p,我们将 is_prime[p] 设置为 true,对于每个合数 q,我们将 is_prime[q] 设置为 false。在枚举所有偶数 n 时,我们只需要枚举从 2 到 n/2 的所有奇数 p,因为如果 n-p 是一个质数,那么 p 和 n-p 必须都是奇数。
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