Description:Count the number of prime numbers less than a non-negative number, n.
本题给定一个非负数n,让我们求小于n的质数的个数,解题方法就在第二个提示埃拉托斯特尼筛法Sieve of Eratosthenes中,这个算法的过程如下图所示,我们从2开始遍历到根号n,先找到第一个质数2,然后将其所有的倍数全部标记出来,然后到下一个质数3,标记其所有倍数,一次类推,直到根号n,此时数组中未被标记的数字就是质数。我们需要一个n-1长度的bool型数组来记录每个数字是否被标记,长度为n-1的原因是题目说是小于n的质数个数,并不包括n。 然后我们用两个for循环来实现埃拉托斯特尼筛法,难度并不是很大,代码如下所示:
class Solution {
public:
int countPrimes(int n) {
vector<bool> num(n - 1, true);
num[0] = false;
int res = 0, limit = sqrt(n);
for (int i = 2; i <= limit; ++i) {
if (num[i - 1]) {
for (int j = i * i; j < n; j += i) {
num[j - 1] = false;
}
}
}
for (int j = 0; j < n - 1; ++j) {
if (num[j]) ++res;
}
return res;
}
};
其他解法:
1、(56ms)
class Solution {
public:
int countPrimes(int n) {
if (n < 2)
{
return 0;
}
bool prime[n];
memset(prime, true, n*sizeof(bool)); //memset:作用是在一段内存块中填充某个给定的值,第三个参数指定块的大小
prime[0] = false;
prime[1] = false; int result = 0;
int limit = sqrt(n); for (int i = 2; i <= limit; i++)
{
if (prime[i])
{
for (int j = i*i; j < n; j += i)
{
prime[j] = false;
}
}
} for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (prime[i])
{
result++;
}
} return result;
}
};
2、(86ms)
class Solution {
public:
int countPrimes(int n) {
if(n<3)
return 0;
int *flag=new int[n];
fill(flag,flag+n,1);//fill()作用是设置指定范围【flag,flag+n)内的元素值为1
int c=n-2,m=n/2;//1和n都不在,故为n-2
for(int i=2;i<=m;i++)
{
if(flag[i])
{
for(int j=2;i*j<n;j++)
{
if(flag[i*j])
{
flag[i*j]=0;
c--;
}
}
}
}
delete []flag;
return c;
}
};