标签:Java 质数 List 因数 return primes 质因数 public
质因数(素因数)分解(Java实现)
算术基本定理(唯一分解定理)
每个大于1的自然数,要么本身就是质数,要么可以写为2个或以上的质数的积,而且这些质因子按大小排列之后,写法仅有一种方式。
代码实现(Java)
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 求素数,素因式分解
*/
public class PrimeTest {
/**
* 求素数
* 只需要判断3到√n的数
* 步长为2,除了2以外,不存在是偶数的质数
* n=√n*√n,n的因数除了√n,其他都是成对存在的,且必定一个大于√n一个小于√n
* 假设n不是质数,且有个因数大于√n(不是n本身),则n必定有一个与之对应的小于√n的因数
* 除了2以外,不存在是偶数的质数,所以在设计循环时可以设置步数step为2
*
* @param n 数的范围
* @return 素数列表
*/
public static List<Integer> getPrimes(int n) {
List<Integer> primes = null;
int m;
if (n >= 2) {
primes = new ArrayList<>();
primes.add(2); // 2 是质数
for (int i = 3; i <= n; i += 2) { // 遍历[3,n]的每个数
for (m = 3; m < i; m += 2) {
if (i % m == 0 || m * m > i) { // 如果找到因子则停止,此时数字i的因子为m
break; // m 超过 √i 则停止,没有找到小于√i 的因子,则也没有必要找大于√i 的因子
}
}
if (m * m > i) { // 如果 m 超过 √i ,将数字i本身加入列表
primes.add(i);
}
}
}
return primes;
}
/**
* 素因式分解
* @param n 数的范围
* @return 分解的素因式列表
*/
public static List<Integer> getPrimeFactors(int n) {
List<Integer> primeFactors = new ArrayList<>();
for (Integer i : getPrimes(n)) {
while (n % i == 0) {
n /= i;
primeFactors.add(i);
}
}
return primeFactors;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("35:"+getPrimeFactors(35));
System.out.println("100:"+getPrimeFactors(100));
System.out.println("120:"+getPrimeFactors(120));
}
}
运行结果
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