用Python完成孪生素数猜想:相差为2的素数对叫做孪生素数,比如5和7,11和13,该猜想说的是孪生素数有无穷多对。目前最好的成果,是美籍华人数学家张益唐,在2013年提出一种方法,证明存在无穷多个差小于某个数M的素数对,当时张益唐证明了M=7000万的情况,一旦完成M=2就解决了孪生素数猜想,目前M已经被缩小到了200多。现在我们需要编写程序,根据输入的正整数n,输出所有不超过n的孪生素数对,以及素数对的个数。
时间: 2024-03-26 12:35:29 浏览: 72
证明孪生素数无穷存在
好的,我可以帮您写一个Python程序来输出不超过输入正整数n的孪生素数对,并计算素数对的个数。我将使用筛法求素数的方法来实现此程序。
以下是程序代码:
```python
def get_primes(n):
"""
用筛法求不超过n的所有素数
"""
is_prime = [True] * (n+1)
is_prime[0] = is_prime[1] = False
for i in range(2, int(n**0.5)+1):
if is_prime[i]:
for j in range(i*i, n+1, i):
is_prime[j] = False
primes = []
for i in range(2, n+1):
if is_prime[i]:
primes.append(i)
return primes
def get_twin_primes(n):
"""
输出不超过n的孪生素数对,并计算素数对的个数
"""
primes = get_primes(n)
twin_primes = []
count = 0
for i in range(len(primes)-1):
if primes[i+1]-primes[i] == 2:
twin_primes.append((primes[i], primes[i+1]))
count += 1
return twin_primes, count
# 测试程序
n = int(input("请输入正整数n: "))
twin_primes, count = get_twin_primes(n)
print("不超过n的孪生素数对有:")
for twin_prime in twin_primes:
print(twin_prime)
print("共{}对".format(count))
```
注释已经说明了代码的每一个部分,这里简单介绍一下程序的实现思路:
- `get_primes(n)` 函数通过筛法求出不超过n的素数,返回一个素数列表 `primes`。
- `get_twin_primes(n)` 函数在 `primes` 列表中找到相差为2的素数对,并计算素数对的个数,返回孪生素数对列表 `twin_primes` 和素数对个数 `count`。
- 在主程序中输入正整数n,调用 `get_twin_primes(n)` 函数得到孪生素数对列表和素数对个数,最后输出结果。
注意:由于素数筛法需要计算比较多的数,对于较大的n,程序的运行时间可能会比较长。
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