在 C++ 中统计数组中至少有一个元素是素数的数对


给定一个正整数数组。目标是找到数组元素的不同数对的数量,这些数对至少包含一个素数成员。如果数组是 [1,2,3,4],则数对将是 (1,2)、(1,3)、(2,3)、(2,4) 和 (3,4)。

让我们通过例子来理解

输入 − arr[] = { 1,2,4,8,10 };

输出 − 数组中至少有一个元素是素数的数对的数量为 - 4

解释 − 唯一的素数元素是 2,将其与所有其他元素配对将得到 - (1,2)、(2,4)、(2,8)、(2,10)。

输入 − arr[] = { 0,1,4,6,15 };

输出 − 数组中至少有一个元素是素数的数对的数量为 - 0

解释 − 数组中没有素数元素。

下面程序中使用的方案如下

我们将创建一个数组 arr_2[] 用于标记素数和非素数。如果 arr_2[i] 为 0,则 i 为素数,否则为非素数。如果对于任何一对,任何值 arr_2[A]、arr_2[B] 为 0,则计数数对 (A,B)。

  • 取一个正整数数组 arr[]。

  • 函数 check_prime(int temp, int arr_2[] 取一个值 temp 作为最高值和一个数组 arr_2[],并用 0 填充 arr_2[],其中索引为素数,否则为 1。

  • 设置 arr_2[0]=arr_2[1]=0,因为 0 和 1 都是非素数。

  • 现在使用 for 循环,从 i=2 遍历到 i*i<temp。

  • 从 j=2*i 遍历到 j<=temp 并 j+=i。将非素数的 arr_2[j] 设置为 1。

  • 函数 Prime_Pairs(int arr[], int size) 取一个数组及其大小,并返回其中至少一个元素是素数的数对的数量。

  • 将初始计数设置为 0。

  • 初始化 temp=*max_element(arr, arr + size) 作为数组中的最大值。

  • 调用 check_prime(temp,arr_2)。其中 arr_2[] 初始化为 0,长度为 temp。

  • 现在我们将拥有 arr_2[],其中 arr[i] 为 0 表示 i 为素数,1 表示 i 为非素数。

  • 使用两个 for 循环遍历数组,从 i=0 到 i<size 和 j=0 到 j<size。

  • 对于每个数对 arr[i]、arr[j],检查 arr_2[ arr[i] ] == 0 或 arr_2[ arr[j] ] == 0。如果是,则递增计数。

  • 在所有循环结束时返回计数作为结果。

示例

 实时演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void check_prime(int temp, int arr_2[]){
   arr_2[0] = 1;
   arr_2[1] = 1;
   for(int i = 2; i * i <= temp; i++){
      if (arr_2[i]==0){
         for (int j = 2 * i; j <= temp; j += i){
            arr_2[j] = 1;
         }
      }
   }
}
int Prime_Pairs(int arr[], int size){
   int count = 0;
   int temp = *max_element(arr, arr + size);
   int arr_2[temp + 1];
   memset(arr_2, 0, sizeof(arr_2));
   check_prime(temp, arr_2);
   for (int i = 0; i < size; i++){
      for (int j = i + 1; j < size; j++){
         if (arr_2[arr[i]] == 0 || arr_2[arr[j]] == 0){
            count++;
         }
      }
   }
   return count;
}
int main(){
   int arr[] = { 3, 5, 2, 7, 11, 14 };
   int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"Count of pairs in an array such that at least one element is prime are: "<<Prime_Pairs(arr, size);
   return 0;
}

输出

如果我们运行上述代码,它将生成以下输出:

Count of pairs in an array such that at least one element is prime are: 15

更新于: 2020-12-02

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