java程序中的素数开关有意外的输出

Question

我正在尝试创建一个程序，该程序读取 10 个整数的列表并询问用户是否想知道输入的整数是偶数/奇数、素数还是符号。 我看不出错误在哪里：

import java.io.*;
public class Menu1 {
public static void main(String args[])throws IOException{
    BufferedReader b=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    int array[]=new int[10];
    int a=0, i=0;
    System.out.println("Welcome, please enter 10 integers:");
    try{
        for(i=0;i<10;i++){
            System.out.println("Enter integer "+(i+1)+":");
            array[i]=Integer.parseInt(b.readLine());
        }
    }catch(NumberFormatException e){
        System.err.println("Not an integer! "+e.getMessage());
    }           
    System.out.println("What would you like to know?\n(1) Even/Odd\n(2) Primes\n(3) Sign");
    try{
        a=Integer.parseInt(b.readLine());   
    }catch(NumberFormatException e){
        System.err.println("Not an integer! "+e.getMessage());
    }       
    switch (a){
    case 1:
        for(i=0;i<10;i++){
            if(array[i]%2==0)
                System.out.println(array[i]+" is even");
            else
                System.out.println(array[i]+" is odd");
        }
        break;
    case 2:
        for(int j=0;j<10;j++){
            for(i=2;i<array[j];i++){
                if(array[j]%i==0)
                    System.out.println(array[j]+" isn't prime");
                else
                    System.out.println(array[j]+" is prime");
            }
        }
        break;
    case 3:
        for(i=0;i<10;i++){
            if(array[i]>0)
                System.out.println(array[i]+" is positive");
            else if(array[i]<0)
                System.out.println(array[i]+" is negative");
            else
                System.out.println(array[i]+" has no sign");
        }
        break;
    default:
        System.out.println("Invalid Option");
    }
}

}

案例 1 和案例 3 工作正常，案例 2 是出现奇怪输出的地方；任何帮助将不胜感激

Answer 1

在案例 2 的代码中：

case 2:
    for(int j=0;j<10;j++){
        for(i=2;i<array[j];i++){
            if(array[j]%i==0)
                System.out.println(array[j]+" isn't prime");
            else
                System.out.println(array[j]+" is prime");
        }
    }
    break;

您已经放置了一个System.out.println() 语句，它将在for 循环的每次迭代中执行。因此，如果您的数组中的给定元素array 是 5，您的代码将打印出您的数字是否可以被 2 到 5 之间的每个数字整除。这可能不是您想要的。

要解决这个问题，有几个选项：一个是，您可以设置一个布尔标志，当您发现该数字不是素数时设置该标志，然后检查该标志并在内部 for 循环之后打印您的结果：

case 2:
    for(int j=0;j<10;j++){
        boolean isPrime = true; // assume it's prime
        for(i=2;i<array[j];i++){
            if(array[j]%i==0)
                isPrime = false;
                break; // get out of the inner for loop early
        }
        if(isPrime)
            System.out.println(array[j]+" is prime");
        else
            System.out.println(array[j]+" isn't prime");
    }
    break;

Answer 2

这是一个检查数字是否为素数的函数：

public static boolean isPrimeNumber(int number) {
    if (number == 2 || number == 3) {
        return true;
    }
    if (number % 2 == 0) {
        return false;
    }
    int sqrt = (int) Math.sqrt(number) + 1;
    for (int i = 3; i < sqrt; i += 2) {
        if (number % i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

您可以为要检查的每个号码调用此函数。

你的 case2 会是这样的：

 case 2:
    for(int j=0;j<10;j++){    
            if(!isPrimeNumber(array[j]))
                System.out.println(array[j]+" isn't prime");
            else
                System.out.println(array[j]+" is prime");
    }
    break;

Answer 3

对于编程练习，给出的答案就可以了。如果这是一个真正的应用程序，使用非常大的数字，那么检查每个可能的除数的算法（甚至是对此的轻微改进）将会非常缓慢。

虽然可以比这更有效地确定素数，但在实践中检查（非常）大的数字是否几乎是非常非常有效的 当然素数。这就是加密应用程序中使用的内容。

更多详情，您可以查看Miller-Rabin。

如果您想要一个实现，您可以使用现成的，然后将您的号码转换为BigInteger，然后使用BigInteger.isProbablePrime(int certainty) 来确定它是否可能是素数。您可以使“可能”非常接近确定性，并且仍然非常有效。