前言

数学领域著名的“哥德巴赫猜想”的大致意思是:任何一个大于2的偶数总能表示为两个素数之和。现在设计一个程序来验证这个猜想。

问题描述

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。比如:24=5+19,其中5和19都是素数。

输入格式:

输入在一行中给出一个(2, 2 000 000 000]范围内的偶数N。

输出格式:

在一行中按照格式“N = p + q”输出N的素数分解,其中p ≤ q均为素数。又因为这样的分解不唯一(例如24还可以分解为7+17),要求必须输出所有解中p最小的解。

输入样例:

24

输出样例:

24 = 5 + 19

解决方案

问题分析

(1)满足条件的数会有很多,怎样使p、q两个数均为素数。

(2)怎么保证p≤q且p为最小的解。

解决问题

(1)编写一个判断素数的语法,运行时来作为判断条件。

def zhi_shu(n):

     for i in range(2, int(n**0.5+1)):

         if n % i == 0:

            break

     else:

         return "素数"

(2)可以将p≤q写入判断条件,并在第一次满足后结束循环。

     if zhi_shu(j) and zhi_shu(a-j) and j <= a-j:

         print('{} = {} + {}'.format(a, j, a-j))

         break

(3)解决代码:

def zhi_shu(n):

     for i in range(2, int(n**0.5+1)):

         if n % i == 0:

            break

     else:

         return "素数"

 

 

a = int(input())

for j in range(2, a):

     if zhi_shu(j) and zhi_shu(a-j) and j <= a-j:

         print('{} = {} + {}'.format(a, j, a-j))

         break

 

运行实例

Python|验证“哥德巴赫猜想”_Python

结语

本题的关键点在于如何同时保证p、q为素数且不能使程序的复杂度过高,若程序的复杂度过高,会使运算时间大大加长,且浪费计算机资源。