在随机数列表中获取第一个素数答案

【问题标题】：Getting First Prime in a List of Random Numbers在随机数列表中获取第一个素数
【发布时间】：2016-08-19 18:17:15
【问题描述】：

我在玩 Python shell，我认为这是一个非常幼稚的函数实现，它简单地返回 100 个随机生成的数字列表中的第一个素数（其值介于 0 和 99 之间，包括）。代码如下：

>>> def is_prime(n):
    if n < 2:
        return False
    elif n == 2:
        return True
    for i in range(2, n):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

>>> from random import randint
>>> numbers = []
>>> for i in range(0, 100):
    numbers.append(randint(0, 99))

>>> def get_first_prime(values):
    temp = []
    for i in values:
        if is_prime(i):
            temp.append(i)
    return temp[0]

>>> get_first_prime(numbers)

我希望这个函数严格返回第一个素数。我的实现使用一个帮助列表来缓存所有素数，然后简单地返回第一个索引处的元素。它有效，但我不相信这是一个好的。我确信有一种更有效的方法可以做到这一点，不需要扫描整个列表，但我似乎还没有想到一个。

有哪些更好的选择？

【问题讨论】：

只是一个小建议：在检查可除性以测试可疑素数时，您不需要检查高于 sqrt(n) 的数字。通过该修改，is_prime(n) 函数中的for 看起来像for i in range(2, int(sqrt(n))): ...（您需要from math import sqrt 才能获得sqrt() 函数可用）。
相关：What is the best algorithm for checking if a number is prime?

标签： python python-3.x primes

【解决方案1】：

def get_first_prime(values):
    for i in values:
        if is_prime(i):
            return i

这样一来，您就不会在找到素数后继续搜索。如果没有找到素数，该函数会隐式返回 None。

【讨论】：

哦，哇，我知道有一种不那么复杂的方法。谢谢你，先生！

【解决方案2】：

是的，您甚至不需要生成所有随机数的列表，您可以在生成每个随机数时对其进行测试，并在找到后立即返回。

from random import randint
import math


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

def get_first_prime(number):
    for i in range(number + 1):
        n = randint(0, 99)
        if is_prime(n):
            return n

get_first_prime(100)

【讨论】：

【解决方案3】：

你是对的。您的代码不仅具有更高的时间复杂度（即使在找到第一个素数之后也会遍历所有列表元素）和空间复杂度（保存所有素数的临时列表），而且当没有素数时还有抛出 IndexError 的风险在列表中。

所以你可以通过以下方式修复它：

def get_first_prime(values):
    for i in values: 
        if is_prime(i): 
            return i

请注意，当输入中没有素数时，return 语句将永远不会被执行，这意味着没有明确的返回；在这种情况下，Python 返回None。因此，如果您选择这样做，您可以在 for 循环外的函数末尾返回您选择的值，以指示“未找到”。

def get_first_prime(values):
        for i in values: 
            if is_prime(i): 
                return i
        return -1

Pythonic 的处理方式是引发异常并让函数的调用者处理异常。

【讨论】：

【解决方案4】：

prime = next(filter(isprime, numbers))

见find first element in a sequence that matches a predicate。

【讨论】：