让我们定义 dn 为:dn = pn+1 - pn ,其中 pi 是第i个素数。显然有 d1 =1 且对于n>1有 dn 是偶数。“素数对猜想”认为“存在无穷多对相邻且差为2的素数”。 现给定任意正整数N (< 105 ),请计算不超过N的满足猜想的素数对的个数
时间: 2023-06-14 08:05:48 浏览: 206
这是一道典型的数学题,需要运用一定的数学知识进行推导。
首先,我们可以先列出一些小于N的素数,然后计算它们之间的差值,如果差值为2,则说明这是一对符合条件的素数对。但是这种方法并不可取,因为当N很大时,素数的数量会非常多,计算量也会非常大,时间复杂度会很高。
所以,我们需要从另一个角度出发,运用一些数学知识进行推导。
根据素数分布定理,小于N的素数的数量大约为N/ln(N),其中ln表示自然对数。因此,我们可以估算出小于N的素数对的数量大约为N/ln(N) * ln(N/2),其中ln(N/2)表示小于N/2的素数的数量。
接下来,我们需要考虑一些情况。首先,由于dn是偶数,因此只有当p和p+2都是素数时,才能算作一对符合条件的素数对。其次,当p+2大于N时,就不需要考虑了,因为它已经超出了给定的范围。最后,当p+2是合数时,也不能算作一对符合条件的素数对。
综上所述,我们可以编写以下代码来求解:
```python
def is_prime(n):
if n < 2:
return False
for i in range(2, int(n**0.5) + 1):
if n % i == 0:
return False
return True
def prime_pairs_count(n):
count = 0
p = 2
while p + 2 <= n:
if is_prime(p) and is_prime(p + 2):
count += 1
p += 1
return count
n = int(input())
print(prime_pairs_count(n))
```
其中,is_prime(n)用于判断n是否是素数,prime_pairs_count(n)用于计算小于等于n的符合条件的素数对的数量。时间复杂度为O(NlogN)。
当然,也可以使用更快的算法,如筛法来求解,时间复杂度可以达到O(N)。
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