Js关于质数的判定

质数的定义

质数(Prime number),又称素数,指在大于1的自然数中,除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有1与该数本身两个正因数的数)。大于1的自然数若不是素数,则称之为合数(也称为合成数)。

Js判定

验证是否为大于1 的自然数

function validate (num) {
    return /^\d+$/.test (num) && num > 1
}

方法一: 根据质数定义判定

function isPrime(num) {
    if (validate(num)) {
        for (let i = 2; i < num; i++) {
            if (num % i == 0) {
                return false
            }
        }
        return true
    }
    return false
}

方法二: 通过合数判定
方法一直观明了,但是运算量过大。通过定义可知大于1的自然数不是质数就是合数,因此可以通过判断合数来进行优化。

假设num是个合数,它必然是两数之积,即num = a*b,且a,b均为不为1的正整数,a,b要么一大一小,要么相等。当a为最小值2时,b有最大值,即合数的最大因数为num/2,最小因数为2。换句话说一个数在2到num/2之间范围内有因数为合数,没因数为素数。

function isPrime(num) {
    if (validate(num)) {
        for (let i = 2; i <= num/2; i++) {
            if (num % i == 0) {
                return false
            }
        }
        return true
    }
    return false
}

上面的方式是通过最大因数判断,还可以继续优化减少运算。
合数num为它的两个平方根之积,即num = \sqrt{num} * \sqrt{num},num=a*b,当a,b不相等时,一个大于\sqrt{num},一个小于\sqrt{num},即合数num较小的因数范围为2到\sqrt{num}之间。

function isPrime(num) {
    if (validate(num)) {
        for (let i = 2; i <= Math.sqrt(num); i++) {
            if (num % i == 0) {
                return false
            }
        }
        return true
    }
    return false
}
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