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
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。