Python 质数 库

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质数又称素数。指在一个大于1的自然数中，除了1和此整数自身外，不能被其他自然数整除的数。素数在数论中有着很重要的地位。比1大但不是素数的数称为合数。1和0既非素数也非合数。质数是与合数相对立的两个概念，二者构成了数论当中最基础的定义之一。基于质数定义的基础之上而建立的问题有很多世界级的难题，如哥德巴赫猜想等。算术基本定理证明每个大于1的正整数都可以写成素数的乘积，并且这种乘积的形式是唯一的。这个定理的重要一点是，将1排斥在素数集合以外。如果1被认为是素数，那么这些严格的阐述就不得不加上一些限制条件。 前几天偶尔的有朋友问python怎么判断素数的方法，走网上查了查，总结了python脚本判断一个数是否为素数的几种方法：

1.运用python的数学函数 

import math 

def isPrime(n): 
  if n <= 1: 
  return False 
  for i in range(2, int(math.sqrt(n)) + 1): 
  if n % i == 0: 
    return False 
  return True 

2.单行程序扫描素数 

from math import sqrt 
N = 100 
[ p for p in  range(2, N) if 0 not in [ p% d for d in range(2, int(sqrt(p))+1)] ] 

运用python的itertools模块 

from itertools import count 
def isPrime(n): www.jb51.net
  if n <= 1: 
    return False 
  for i in count(2): 
    if i * i > n: 
      return True 
    if n % i == 0: 
      return False 

3.不使用模块的两种方法 
方法1：

def isPrime(n): 
  if n <= 1: 
    return False 
  i = 2 
  while i*i <= n: 
    if n % i == 0: 
      return False 
    i += 1 
  return True 

方法2：

def isPrime(n): 
  if n <= 1: 
    return False 
  if n == 2: 
    return True 
  if n % 2 == 0: 
    return False 
  i = 3 
  while i * i <= n: 
    if n % i == 0: 
      return False 
    i += 2 
  return True 

   
eg：求出20001到40001之间的质数(素数)
既然只能被1或者自己整出,那说明只有2次余数为0的时候，代码如下:

#!/usr/bin/python

L1=[]
for x in xrange(20001,40001):
 n = 0
 for y in xrange(1,x+1):
 if x % y == 0:
  n = n + 1
 if n == 2 :
 print x
 L1.append(x)
print L1

结果如下:

20011
20021
20023
20029
20047
20051
20063
20071
20089
20101
20107
20113
20117
20123
20129
20143
20147
20149
20161
20173
….

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算法一：针对输入的数字x，我们可以遍历从2到x-1这个区间中的数，如果x能被这个区间中任意一个数整除，那么它就不是质数。

def is_prime1(x):
    for i in range(2, x):
        if num % i == 0:
            return False
    return True

算法二：对算法一的优化，事实上只需要遍历从2到√x即可。

def is_prime2(x):
    for i in range(2, int(x ** 0.5) + 1):
        if x % i == 0:
            return False
    return True

算法三：偶数中除了2都不是质数，且奇数的因数也没有偶数，因此可以进一步优化。

def is_prime3(x):
    if x == 2:
        return True
    elif x % 2 == 0:
        return False
    for i in range(3, int(x ** 0.5) + 1, 2):
        if x % i == 0:
            return False
    return True

算法四：任何一个自然数，总可以表示成以下六种形式之一：6n，6n+1，6n+2，6n+3，6n+4，6n+5（n=0,1,2...）我们可以发现，除了2和3，只有形如6n+1和6n+5的数有可能是质数。且形如6n+1和6n+5的数如果不是质数，它们的因数也会含有形如6n+1或者6n+5的数，因此可以得到如下算法：

def is_prime4(x):
    if (x == 2) or (x == 3):
        return True
    if (x % 6 != 1) and (x % 6 != 5):
        return False
    for i in range(5, int(x ** 0.5) + 1, 6):
        if (x % i == 0) or (x % (i + 2) == 0):
            return False
    return True