使用Java中的列表方法找到边界之间的素数

Question

public class PrimeNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getPrimeNumbers(3, 10));
    }

    public static List<Integer> getPrimeNumbers(int lowerBound, int upperBound) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        for (int i = lowerBound; i <= upperBound; i++) {
            for (int j = 2; j < upperBound; j++) {
                if (i % j == 0) {
                    break;
                } else {
                    numbers.add(i);
                }
            }
        }
        return numbers;
    }
}

这是到目前为止的代码，但质数不断重复，我需要帮助停止重复

Answer 1

问题出在这一部分：

for (int j = 2; j < upperBound; j++) {
    if (i % j == 0) {
        break;
    } else {
        numbers.add(i);
    }
}

如果从 2 到所有数字的upperBound i % j == 0计算结果为假，您应该只将数字作为素数添加到列表中。

此外，您的内部循环还有另一个错误：

for (int j = 2; j < upperBound; j++)

而不是upperBound你应该使用变量i，即：

for (int j = 2; j < i; j++)

您可以优化为：

for (int j = 2; j < i/2; j++)

甚至更好：`

for (int j = 2; j <= (int) Math.sqrt(i); j++) 

因此，我建议您提取具有该逻辑的方法，如下所示：

private static boolean isPrime(int i) {
     final int upperLimit = (int) Math.sqrt(i);
     for (int j = 2; j <= upperLimit; j++)  {
        if (i % j == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

并在您的代码中使用它，如下所示：

public static List<Integer> getPrimeNumbers(int lowerBound, int upperBound) {
    List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
    for (int i = lowerBound; i <= upperBound; i++) {
        if(isPrime(i))
            numbers.add(i);
    }
    return numbers;
}

使用 Java 流：

public static List<Integer> getPrimeNumbers(int lowerBound, int upperBound) {
    return IntStream.range(lowerBound, upperBound)
                    .filter(PrimeNumbers::isPrime)
                    .boxed()
                    .collect(Collectors.toList());
}

该isPrime方法可以进一步优化，例如（假设为i正）：

private static boolean isPrime(int i) {
     if (i < 2)  return false;
     else if (i == 2) return true;
      else if (i % 2 == 0) return false;

     final int upperLimit = (int) Math.sqrt(i);
     for (int j = 3; j <= upperLimit; j += 2)  {
        if (i % j == 0) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

如果i是 0、1 或可被 2 整除的数（不包括 2），则它不是质数。在循环中，我们只需要检查奇数，因为我们之前已经检查过 if n % 2 == 0。