使用node.js将前100个素数写入文件

Question

我正在尝试自学node.js(没有javascript或真正的编程经验)并且遇到了我试图解决的问题之一.我的目标是将前100个素数写入txt文件.以下是我的代码.

var fs = require('fs');
var outfile = "test.txt";
var primality = function () {
    var arr = [];
    for (var n = 2; n <= 542; n++) {
        var primeTrue = true;
        for (var i = 2; i <= Math.sqrt(n); i++) {
            if (n % i === 0) {
                primeTrue = false;
            }
        }
        if (primeTrue) {
            arr.push(n);
        }
    }
    return arr;
}
fs.writeFileSync(outfile, arr);

我正在使用codecademy javascript实验室来测试我的循环和条件,这段代码似乎确实有效.(这也可能不是最好的方法,因为我必须设置我的计数器停在542而不是让程序停在第100个素数).无论如何,当我加入时

var outfile = "test.txt"

和

fs.writeFileSync(outfile, arr);

这并没有像我想象的那样将100个素数输出到txt文件.我仍然在学习的基础上,所以我非常感谢您提供的任何帮助.

先感谢您.

凯文

Answer 1

你在一个功能中做了很多.如果将代码分解为两个函数,一个用于制作素数列表,另一个用于测试特定数字是否为素数,则代码可能更容易理解:

function listPrimes( nPrimes ) {
    var primes = [];
    for( var n = 2;  nPrimes > 0;  n++ ) {
        if( isPrime(n) ) {
            primes.push( n );
            --nPrimes;
        }
    }
    return primes;
}

function isPrime( n ) {
    var max = Math.sqrt(n);
    for( var i = 2;  i <= max;  i++ ) {
        if( n % i === 0 )
            return false;
    }
    return true;
}

现在您可以在Node中运行它:

var fs = require('fs');
fs.writeFileSync( 'test.txt', listPrimes(100) );

或直接在浏览器控制台中:

listPrimes( 100 );

(我没有在Node中测试代码,只在浏览器中测试.)

几个相关的说明:

1. 该sqrt()计算在移动外循环isPrime(),所以它不必重新计算每个你正在测试数.
2. 该nPrimes变量可让您生成所需的素数而无需542黑客.

写完这个简单的版本后,看看可能的优化很有意思.一种是仅检查先前生成的素数的可除性,而不是检查直到平方根的所有整数.你可以这样做:

function listPrimes( nPrimes ) {
    var primes = [];
    for( var n = 2;  nPrimes > 0;  n++ ) {
        if( isPrime( n, primes ) ) {
            primes.push( n );
            --nPrimes;
        }
    }
    return primes;
}

function isPrime( n, primes ) {
    var max = Math.sqrt(n);
    for( var i = 0;  i < primes.length  &&  primes[i] <= max;  i++ ) {
        if( n % primes[i] === 0 )
            return false;
    }
    return true;
}

如果你生成大量素数,这可能会更快,虽然其中100个几乎不重要,我倾向于坚持使用更简单的代码.

当然,如果你在谈论优化,那么总是值得考虑不同的算法.Eratosthenes的Sieve是一个有趣的,因为它快速,相当简单,易于理解.维基百科的文章很好地说明了它的工作原理.在JavaScript中它可能看起来像这样:

function listPrimes( max ) {
    // Start with an empty list of primes
    var primes = [];
    // Initialize the sieve - each number is prime unless proven otherwise
    var sieve = new Array( max );
    for( var i = 1;  i <= max;  i++ ) {
        sieve[i] = true;
    }
    // Now check each number from 2 through max
    for( var p = 2;  p <= max;  p++ ) {
        if( sieve[p] ) {
            // p is prime, save it in the output list
            primes.push( p );
            // Mark p * 2, p * 3, p * 4, etc. as non-prime
            for( var t = p * 2;  t <= max;  t += p ) {
                sieve[t] = false;
            }
        }
    }
    return primes;
}

是的,在建议将代码分成两个函数之后,我现在回到一个函数.:-)

Sieve的一个不同之处在于你无法真正说出"请给我第一批N素数"; 相反,你问它,"请给我所有低于N的素数".但如果N是一个很大的数字,它比其他方法快得多.