埃拉托斯特尼筛法(Sieve of Eratosthenes)是一种用于找出一定范围内所有素数的算法。以下是一种O(n)时间复杂度的实现方法,包含代码示例:
def sieve_of_eratosthenes(n):
is_prime = [True] * (n+1) # 初始化一个布尔数组,表示每个数是否为素数
is_prime[0] = is_prime[1] = False # 0和1不是素数
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 # 将i的倍数标记为非素数
primes = [x for x in range(2, n+1) if is_prime[x]] # 收集所有素数
return primes
使用示例:
primes = sieve_of_eratosthenes(30)
print(primes) # 输出 [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29]
这个算法的基本思想是从小到大依次遍历每个数,如果该数是素数,则将其倍数标记为非素数。由于每个合数都会被其最小质因数筛掉,所以剩下的数都是素数。