C 编程 - 检查素数答案

【问题标题】：C programming - Checking prime numberC 编程 - 检查素数
【发布时间】：2021-01-12 02:02:46
【问题描述】：

我正在尝试检查给定数字是否为素数，但我遇到了问题。这是代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdbool.h>

bool isPrime(int input)
{
    for (int i = sqrt(input); i >= 2; i--)
    {
        if (input % i == 0)
        {
            return false;
        }
    return true; 
    }
    
}

int main()
{
    int input;
    scanf("%d", &input);
    
    if (isPrime(input))
    {
        printf("Is prime number");
    } else
    {
        printf("Is not prime number");
    }
    
    return 0;
}

在我的isPrime函数的代码块中，如果我像上面一样将return true;放在for循环中，这在某些情况下会出错（例如，当input为10时，它将声明为10是素数）。但是，如果我将return true; 放在 for 循环之外，它就可以正常工作。那么有什么区别呢？

【问题讨论】：

return true; 立即结束函数，返回值为true。所以当你输入 10 时，函数会检查 10 / 3，然后返回true。
确实，如果您只在检查所有潜在除数后才返回 true，而不是在第一个除数之后，它会返回正确结果，真是令人惊讶。
编译器警告：isPrime：并非所有控制路径都返回值。请将return true 移到循环外。编译器警告可以帮助您。
这不是 Python。即使您没有缩进 return true; 行并不意味着它不在循环块内。在 C 中，缩进与编译器无关。

标签： c loops for-loop primes function-definition

【解决方案1】：

让我们来看看你的循环：

for (int i = sqrt(input); i >= 2; i--)
{

如果输入是10，则i 以3 开头（请记住，将浮点值分配给int 时，小数部分将被丢弃）。 3 大于等于2，所以循环体执行。

    if (input % i == 0)
    {

10 除以3 的余数不为零，因此我们不进入if 语句的主体。

        return false;
    }
return true; 
}

然后我们立即返回true。

因此，无论您提供什么输入，您的循环都只会迭代 1 次。如果input被其平方根的整数值整除（例如9、16或25），则执行if语句的主体并返回false，否则它无条件返回true。

为了让您的函数正常工作，您必须将 return true; 语句移到循环体之外 - 只有在用尽 i 的所有值时才应该返回 true在sqrt(input) 和2 之间。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果for循环中的第一个除数不除目标数，则函数返回true。

因为这个return语句

    return true;

在 for 循环内。

bool isPrime(int input)
{
    for (int i = sqrt(input); i >= 2; i--)
    {
        if (input % i == 0)
        {
            return false;
        }
    return true; 
    }
    
}

此外，如果为素数 2 或 3 调用该函数或将非正数传递给该函数，则该函数具有未定义的行为。

放置return语句

return true;

在循环之外不会使你的函数正确。

注意除了2以外的偶数是素数还是非素数，是没有意义的。

函数可以这样写

bool isPrime( unsigned long long n )
{
    bool prime = n % 2 == 0 ? n == 2 : n != 1;

    for ( unsigned long long int i = 3; prime && i <= n / i; i += 2 )
    {
        prime = n % i != 0;
    }

    return prime;  
}

函数可以这样调用

unsigned int input;
scanf("%u", &input);

if (isPrime(input))
{
    printf("Is prime number");
} else
{
    printf("Is not prime number");
}

【讨论】：

【解决方案3】：

当您将return true; 放入循环中时，只要前面的if 条件为假，就会执行该语句。一旦你完成了for 循环并且没有找到除数，你只想返回true。这就是为什么return 语句需要在循环之外的原因。

【讨论】：

【解决方案4】：

发生这种情况是因为你的 for 循环没有在 i 的完整遍历中结束，但是 return true 语句告诉代码在你的 if 条件第一次变为 false 时执行它，然后退出循环。所以，想象一下我给你 10 块巧克力棒，告诉你每个都咬一口，只收集深色的。你先咬一口，它很甜，你把它收起来。你咬第二口，天就黑了。你收集它并告诉我你已经完成了，虽然你实际上没有（你没有检查其余的巧克力棒，看看那里是否有更多的黑色巧克力棒）。这就是您在代码中所做的。希望这个例子清晰且有帮助:)

【讨论】：