质数 - CS50x 2023

学习目标

• 练习使用 for 循环
• 使用取模运算
• 创建布尔函数

背景

质数 定义为大于 1 的整数，其唯一因子为 1 和自身。因此，3是质数，因为它只有1和3两个因子。而4是合数，不是质数，因为它可以分解为2 × 2。在本实验中，你将编写一个算法来生成用户指定范围内的所有质数。

• 提示

  • 取模运算可能派上用场，因为它产生两个整数相除的余数。
  • 根据定义，1 不是质数。
  • 只有一个偶数质数，即 2。

演示

开始

1. 使用你的 GitHub 帐户登录 cs50.dev。
2. 单击终端窗口内部并执行 cd。
3. 在 $ 提示符下，键入 mkdir prime
4. 现在执行 cd prime
5. 然后复制并粘贴 wget https://cdn.cs50.net/2022/fall/labs/1/prime.c 到你的终端，以下载此实验的代码。
6. 你需要完成布尔函数 prime，该函数用于判断一个数字是否为质数，是则返回 true，否则返回 false。

实现细节

判断一个数字是否为质数的最简单方法是，尝试用2到该数字本身减1之间的每个数字去除它。 如果能被其中任何一个数字整除而没有余数，那么该数字就不是质数。

初始代码中的 main 函数包含一个 for 循环，该循环遍历用户指定的范围，包括两端。 例如，如果用户为 min 输入 1，为 max 输入 100，则 for 循环将测试每个数字，从 1 到 100。 这些数字中的每一个都会传递给一个函数 prime，你将实现该函数以返回 true 或 false，具体取决于该数字是否为质数。

思考题

• 你能否优化寻找质数的算法，使其比检查一个数字是否能被 2 到小于它本身的每个数字整除更有效率？ 你能想到另一种生成质数的方法吗？

如何测试你的代码

你的程序应按照以下示例运行。

prime/ $ ./prime
Minimum: 1
Maximum: 100
2
3
5
7
11
13
17
19
23
29
31
37
41
43
47
53
59
61
67
71
73
79
83
89
97

你可以使用 check50 检查你的代码，check50 是 CS50 在你提交时用来测试你的代码的程序，方法是在 $ 提示符下键入以下内容。 不过，强烈建议你先自行测试！

check50 cs50/labs/2023/x/prime

绿色笑脸表示你的程序已通过测试！ 红色皱眉表示你的程序输出了错误的结果. 访问 check50 输出的 URL，查看 check50 传递给你的程序的输入、它期望的输出以及你的程序实际给出的输出。

要评估你的代码风格（缩进和空格）是否正确，请在 $ 提示符下键入以下内容。

如何提交

无需提交！ 这是一个可选的练习题。