素数序列表
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素数问题函数Python在Python中,可以使用函数来解决素数相关的问题。
下面是一些常见的素数问题及其对应的函数实现:判断一个数是否为素数:def is_prime(n):if n < 2:return Falsefor i in range(2, int(n**0.5) + 1):if n % i == 0:return Falsereturn True该函数接受一个整数n 作为参数,如果n 是素数则返回True,否则返回False。
函数使用了试除法,从2到n的平方根之间的数逐个除以n,并检查是否有余数。
获取指定范围内的所有素数:def get_primes(start, end):primes = []for num in range(start, end+1):if is_prime(num):primes.append(num)return primes该函数接受两个整数start 和end 作为参数,返回在这个范围内的所有素数的列表。
函数使用了is_prime 函数来判断每个数是否为素数,并将素数添加到结果列表中。
获取指定数量的素数:def get_n_primes(n):primes = []num = 2while len(primes) < n:if is_prime(num):primes.append(num)num += 1return primes该函数接受一个整数n 作为参数,返回指定数量n 的素数的列表。
函数使用了一个循环来生成素数,直到达到指定数量为止。
这些函数提供了一些常见的素数问题的解决方法,您可以根据需要使用它们来处理素数相关的计算和操作。
注意,素数问题是一个广泛研究的领域,还存在着许多高效的算法和优化方法,上述函数只是提供了一种基本的实现方式。
当处理素数问题时,有一些需要注意的事项:1.边界条件:在判断素数或生成素数时,需要考虑输入的范围或数量。
素数的序乘以及与序乘相关的素数的生成公式1陈惟昌1,陈志义2,陈志华1,王自强11卫生部中日友好临床医学研究所,北京 (100029)2中国科学院自动化研究所国家模式识别实验室,北京 (100080)E-mail: chenweic@摘要:素数的序乘是指素数按大小顺序的连乘积。
第n个素数的序乘称为第n个欧几里德合数。
根据欧几里德合数可将自然数列依次划分为欧几里德区间。
欧几里德合数及其后续的各素数之和组成的素数系列称为超序素数系列。
应用超序素数的生成公式可以产生一系列的大型素数。
这在RSA密钥的编码中有一定实用价值。
本文对与序乘相关素数的性质进行了讨论,并提出与序乘有关素数的综合猜想。
关键词:素数序乘;欧几里德区间;超序素数;素数生成公式;RSA密钥系统中图分类号:0156.11. 引言多年来数学家一直致力于寻找产生素数的普适公式。
最著名的如麦森数M p = 2p −1,费马数F m = 22^m+1以及欧拉公式f(n)= n2 + n + 41,欧拉公式可产生41个素数(当n = 0,1,… 40时)。
但f (41)却为合数[1]。
麦森数的发现与测试,十分复杂,而费马数F m当m>4时是否仍为素数尚不明确。
本文提出应用素数序乘公式Pω(n, d)=P n(!)+P n+d以产生任意大的素数的方法。
式中P n(!)为素数P n的序乘。
100位以上的大型素数在RSA密钥的编码中有一定实用价值。
2. 素数的序乘2.1 序乘的概念参考数字阶乘的定义:n! = 1• 2 • … • (n −1) • n ……………………………………………(2.1) 以及0! = 1 …………………………………………………………………(2.2)可以对有序函数或数列的序乘(sequential factorial,或简称sequorial)进行定义:X n(!) = X1 • X2 • … • X n-1 • X n ………………………………………(2.3) 以及X0(!) = 1 ………………………………………………………………(2.4)n称为序乘的阶数(rank)。
梅森素数的数学和计算机算法的一些知识本页面讨论用于高效地搜索梅森素数的数学和计算机算法的一些知识。
由于相对于数学家,我更多地是计算机程序员,因此我将不深入到太多的数学细节中,而是设法提供链接代替。
生成一个列表(Forming a list)很容易证明,如果 2p-1 是素数,则 p 也一定是素数。
因此,搜索梅森素数的第一步就是生成一个用于测试的素数指数列表。
试验分解因子(Trial Factoring)下一步是通过寻找小因子来排除一些指数。
有一个非常高效的算法判断一个数是否能整除2p-1。
例如,让我们看一下 47 是否能够整除 223-1。
把指数 23 转换成二进制数,我们得到10111。
从 1 开始,重复以下步骤:平方,删除指数的最左边二进位,如果该位是 1,则将平方后得到的值乘以 2,然后计算其除以 47 后的余数。
删除最左如果需要就除以47平方边二进位乘以 2 的余数------------ ------- ------------- ------1*1 = 1 1 0111 1*2 = 2 22*2 = 4 0 111 no 44*4 = 16 1 11 16*2 = 32 3232*32 = 1024 1 1 1024*2 = 2048 2727*27 = 729 1 729*2 = 1458 1因此,223 = 1 mod 47。
两边同时减 1,223-1 = 0 mod 47。
因此我们知道 47 是一个因子,从而 223-1 不是素数。
可以证明梅森数有一个非常好的性质:2p-1 的任何因子 q 必定是 2kp+1 的形式,并且 q 除以 8 的余数一定是 1 或者 7。
最后,一个高效的程序可以利用任何可能的因子 q 必须是素数这一事实。
GIMpS 程序的分解因子代码使用修正的厄拉托森斯(Eratosthenes)筛法,利用一个二进位表示一个可能的 2kp+1 形式的因子。
这个筛排除能够被大约 40,000 以下的素数整除的任何可能的因子。
从今后素数的序列规律不再神秘!美国学者阿尔伯特·H·贝勒在他写的《数论妙趣——数学女王的盛情款待》一书中曾这样说过:“从数学史上的黎明时期开始,素数一直是不守规矩的‘化外之民’,所有想把它们分类整理的一切企图都失败了。
人们徒劳无功地注视着素数表,想从中找出第n个素数与其数值之间的某种关系,即素数序列的规律,然而一次又一次地遭到挫折。
”他的这段话反映了直到上一世纪人们在挫折面前仍然束手无策的困境。
然而随着时代的发展,新的思路不断产生,特别是计算机技术的普及,使我们能够对一些计算量非常巨大的设想进行检验了,从而为问题的解决提供了可能。
笔者正是在这种形势下,终于找出了解决问题的出路。
笔者虽然不能给出素数真正的递推式,但是我根据素数产生的机制,却推出了与素数序列曲线平行甚至重合的曲线递推式,从而在相当高的精度上反映了素数的上升规律,填补了数学上的一项空白。
这在数论发展史上有着里程碑式的意义。
我所发现的基本递推式共有两个,一个是累加式P i +1 = P i + ( P i - P i -1 ) P i / (P i - 1 )若从i = 2开始,那么则P1 = 2 ,P2 = 3P3 = 3 + (3 – 2 ) 3 / (3 - 1 ) = 4.5 往下可带着小数无限后推。
通过在计算机上的检验证明:在1万号素数上,推算结果的相对偏差是+3.08% ;而在1千万号素数上,相对偏差则是+1.94% ;有减小的趋势。
再一个是累积式P i+1 = P i×P i ^(1/ P i )= P i + ln P i + [(ln P i)^2] /2 P i + [(ln P i) ^3 ] / 6 P i P i + ……其中P1 = 2还是通过在计算机上的检验证明:在1万号素数上,推算结果的相对偏差是-0.39% ;而在1千万号素数上,相对偏差则是-0.005% ;有减小至0的趋势。
一本通素数环程序素数环是一种有趣的数学概念,它是由一系列素数按照特定规则组成的环形结构。
以下是使用 Python 语言编写的素数环程序:```pythondef is_prime(n):"""判断一个数是否为素数"""if n <= 1:return Falseelif n <= 3:return Trueelif n % 2 == 0 or n % 3 == 0:return Falsei = 5while i * i <= n:if n % i == 0 or n % (i + 2) == 0:return Falsei += 6return Truedef generate_primes(n):"""生成小于等于 n 的所有素数"""primes = []for i in range(2, n + 1):if is_prime(i):primes.append(i)return primesdef prime_ring(n):"""生成素数环"""primes = generate_primes(n)ring = []for i in range(n):ring.append(primes[i])return ring# 测试素数环程序n = 10 # 素数环的大小prime_ring = prime_ring(n)print("素数环:")for prime in prime_ring:print(prime)```这个程序包含三个函数:1. `is_prime(n)`: 判断一个数是否为素数。
2. `generate_primes(n)`: 生成小于等于 n 的所有素数。
100以内的素数表口诀100以内的素数表是数学中一个常见的表格,它记录了从1到100之间的所有素数。
素数是只能被1和自身整除的正整数,不包括1本身。
下面将按照表格的顺序,逐个介绍这些素数的特点和应用。
1. 2:2是最小的素数,也是唯一一个偶数素数。
它是所有偶数中唯一一个不可约的素数,因为其他偶数都可以被2整除。
2. 3:3是最小的奇数素数,它是所有奇数中唯一一个不可约的素数。
它还是一个幸运数,因为它的平方是9,个位数是3,而3又是幸运数的定义之一。
3. 5:5是一个只有个位数是5的素数。
它是一个质数,也是一个五角星数,因为它的个位数是5,而五角星的形状正好是五边形。
4. 7:7是一个只有个位数是7的素数。
它是一个质数,也是一个幸运数,因为它的平方是49,个位数是9,而9是幸运数的定义之一。
5. 11:11是一个只有个位数是1的素数。
它是一个质数,也是一个水仙花数,因为它的个位数是1,而水仙花数是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。
6. 13:13是一个只有个位数是3的素数。
它是一个质数,也是一个幸运数,因为它的平方是169,个位数是9,而9是幸运数的定义之一。
7. 17:17是一个只有个位数是7的素数。
它是一个质数,也是一个幸运数,因为它的平方是289,个位数是9,而9是幸运数的定义之一。
8. 19:19是一个只有个位数是9的素数。
它是一个质数,也是一个水仙花数,因为它的个位数是9,而水仙花数是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。
9. 23:23是一个质数,没有特殊的特点,但是它是一个十分重要的素数,因为它是一个超级素数,即它的每一位删去后都是一个素数。
10. 29:29是一个质数,没有特殊的特点,但是它是一个十分重要的素数,因为它是一个超级素数,即它的每一位删去后都是一个素数。
11. 31:31是一个质数,没有特殊的特点,但是它是一个十分重要的素数,因为它是一个超级素数,即它的每一位删去后都是一个素数。
编程题经典100例编程是当今世界重要的职业领域之一。
许多年轻人渴望成为优秀的程序员,而要做到这一点,练习编程题是必不可少的。
编程题可以帮助初学者加强对算法和编程语言的理解,更好地掌握编程技能。
以下是编程题经典100例,它们分别来自不同的领域和难度级别,希望对初学者有所帮助。
1. 计算素数输入一个正整数num,输出小于等于num的所有素数。
解析:函数is_prime(num)用来判断num是否为素数,若是,返回True,否则返回False。
对于小于等于num的每个数i,如果is_prime(i)返回True,则输出i。
2. 反转字符串输入一个字符串,输出反转后的字符串。
解析:先将字符串转成列表list,然后使用列表切片操作[::-1]反转列表,最后将列表转回字符串。
3. 删除特定字符输入一个字符串str和一个字符ch,输出删除ch后的字符串。
解析:通过字符串的replace()方法删除ch,返回删除后的新字符串。
4. 合并列表输入两个有序列表a和b,输出合并后的有序列表c。
解析:先将a和b合并成一个列表,再使用sort()方法进行排序。
5. 翻转列表输入一个列表,输出翻转后的列表。
解析:使用列表切片[::-1]反转列表。
6. 平均值输入一个列表,输出列表元素的平均值。
解析:使用sum()函数求和,除以列表长度。
7. 数组移动输入一个列表和一个整数n,将列表中前n个元素移到列表的末尾。
解析:将列表分为前n个元素和剩余元素两部分,然后再将这两个部分合并成一个列表。
8. 查找最大元素输入一个列表,输出列表中的最大元素。
解析:使用max()函数找出列表中的最大值。
9. 打印模型输入一个整数n,输出一个由“*”字符组成的模型,模型是n个星号按一行一个打印,直到n个星号都打印出来。
解析:使用循环输出n个星号。
10. 插入排序输入一个列表,实现插入排序。
解析:对于列表中每个元素i,从0到i-1遍历列表,将i和遍历到的元素进行比较,然后插入到正确的位置。
勾股数序列山东定陶一中刘述省序言两千多年前,中国人和希腊人发现了勾股定理,当是数学史上的伟大创举。
a=2mn,b=m²-n²,c=m²+n²则是近代中国人在数论领域的又一重大成就,它将勾股数的一般求法表述得如此简捷。
然而迄今为止,未见一个具体详细的勾股数序列表。
这是因为,用现代数学家的眼光来看,找素勾股数是一件很困难的事,更不用说全部勾股数的序列表了。
2002年,本人找到了一种极其初等的方法。
初中学生即可做,可以将所有勾股数按照一定的顺序一个不漏地列出来,制作成表。
(当然,由于勾股数的无限多,只能列出一定范围内的)。
此成果获得中国管理科学研究院颁发的中国新时期人文科学优秀成果一等奖。
学校有了自己的网站,给我们广大师生建立了互相交流的平台。
自己多年的一点点积累,也很想与大家一起交流学习。
下面的正文力图深入浅出,另有勾股数序列表一并附上。
并指望有一天,看到有高手通过编程法打印出可观的勾股数序列表,学生人手一册。
真正让勾股定理走进普通人之中。
正文先找素勾股数,即勾a,股b,弦c三数互质(无公约数)的勾股数。
故约定:a<b<c . a² + b² = c²且a b c 互质。
因a² = (c-b) (c+b) ,突破口选在c-b上。
并记满足c-b=k的素勾股数为d k 勾股数。
(论文在后面将d k勾股数的倍数形成的勾股数叫做d k倍勾股数)以下将按照k的取值从小到大依次探求结论。
k=1时,a²=k(b+c)=b+c=2b+1.知a是大于1的奇数。
设a = 2m +1,则b = (a²-1) / 2 , c=b+1.m依次从1开始取值,即得到d1素勾股数序列如下:a b c 说明:1. a列从上到下依次多2 ,b列从上到下依次多加4 .3 4 55 12 13 2. 各列个位数五个数一循环。
7 24 259 40 41 3. 拟人法比喻,c为姐,b为弟,a 为妹。
勾-股-数-序-列勾股数序列山东定陶一中刘述省序言两千多年前,中国人和希腊人发现了勾股定理,当是数学史上的伟大创举。
a=2mn,b=m²-n²,c=m²+n²则是近代中国人在数论领域的又一重大成就,它将勾股数的一般求法表述得如此简捷。
然而迄今为止,未见一个具体详细的勾股数序列表。
这是因为,用现代数学家的眼光来看,找素勾股数是一件很困难的事,更不用说全部勾股数的序列表了。
2002年,本人找到了一种极其初等的方法。
初中学生即可做,可以将所有勾股数按照一定的顺序一个不漏地列出来,制作成表。
(当然,由于勾股数的无限多,只能列出一定范围内的)。
此成果获得中国管理科学研究院颁发的中国新时期人文科学优秀成果一等奖。
学校有了自己的网站,给我们广大师生建立了互相交流的平台。
自己多年的一点点积累,也很想与大家一起交流学习。
下面的正文力图深入浅出,另有勾股数序列表一并附上。
并指望有一天,看到有高手通过编程法打印出可观的勾股数序列表,学生人手一册。
真正让勾股定理走进普通人之中。
正文先找素勾股数,即勾a,股b,弦c三数互质(无公约数)的勾股数。
故约定:a<b<c . a² + b² = c²且 a b c 互质。
因a² = (c-b) (c+b) ,突破口选在c-b上。
并记满足c-b=k的素勾股数为d k 勾股数。
(论文在后面将d k勾股数的倍数形成的勾股数叫做d k倍勾股数)以下将按照k的取值从小到大依次探求结论。
k=1时,a²=k(b+c)=b+c=2b+1.知a是大于1的奇数。
设a = 2m +1,则b = (a²-1) / 2 , c=b+1.m依次从1开始取值,即得到d1素勾股数序列如下:a b c 说明:1. a列从上到下依次多2 ,b列从上到下依次多加4 .3 4 55 12 13 2. 各列个位数五个数一循环。
梅森素数 python梅森素数是指形如2^p-1的素数,其中p也是素数。
这种数列被命名为梅森素数,来纪念17世纪的英国数学家梅森。
梅森素数在密码学、计算机科学和其他许多领域中都有重要的应用。
在Python编程语言中,计算梅森素数是一个基本的数学问题,也是一个受欢迎的计算机科学挑战。
Python是一种易学易用的高级编程语言,适用于多种计算机应用。
Python包含了许多强大的数学函数,使它很适合用于梅森素数的计算。
Python的特殊优势在于其清晰易读的编程语言,几乎每个人都可以学习和使用它。
要计算梅森素数,我们可以使用一个常见的简单算法。
该算法采用迭代方法,首先从2开始,逐步枚举所有的素数p。
然后计算2^p-1的值,看它是否为素数。
如果是素数,我们就把它加入到一个列表中。
为了节省时间,我们还可以使用一些数学技巧来检测是否为素数,例如质因数分解或费马小定理。
以下是一个简短的Python程序,用于计算前几个梅森素数:```pythondef is_prime(n):if n < 2: return Falsefor i in range(2, int(n**0.5)+1):if n % i == 0: return Falsereturn Truedef mersenne_primes(n):primes = []for i in range(2, n):if is_prime(i):mersenne = 2**i - 1if is_prime(mersenne):primes.append(mersenne)return primesprint(mersenne_primes(10))```在上面的程序中,我们首先定义了一个函数is_prime来检测素数。
在mersenne_primes函数中,我们首先枚举从2到n之间的所有素数i。
然后计算2^i-1的值,如果它是素数,我们就把它加入到primes列表中。
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编程验证哥德巴赫猜想即任何不小于6的偶数都能分解为两个素数之和要求编写自定哥德巴赫猜想是一个非常著名的数论问题,被证明是真实的,即任何不小于6的偶数都能够被分解为两个素数之和。
下面将介绍一种编程验证哥德巴赫猜想的方法。
首先,我们需要了解什么是素数。
素数是只能被1和自身整除的正整数,比如2,3,5,7,11等。
哥德巴赫猜想可以被表述为:对于任意一个不小于6的偶数n,总存在两个素数p和q,使得p+q=n。
为了验证哥德巴赫猜想,我们可以通过遍历所有可能的素数对,看是否存在满足条件的素数对。
首先,我们需要编写一个函数`is_prime`,用于判断一个给定的数是否为素数。
```pythondef is_prime(num):if num < 2:return Falsefor i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):if num % i == 0:return Falsereturn True```接下来,我们可以编写一个函数`verify_goldbach`,用于验证哥德巴赫猜想。
该函数接受一个偶数作为参数,并返回满足条件的素数对。
```pythondef verify_goldbach(num):if num < 6 or num % 2 != 0:return Noneprimes = []for i in range(2, num):if is_prime(i):primes.append(i)for prime in primes:return None```在函数中,我们首先判断给定的数是否小于6或者是否为奇数,如果是的话返回`None`。
接着,我们遍历从2到给定数之间的所有正整数,判断其是否为素数,并将素数存储在列表`primes`中。
然后,我们遍历素数列表,并计算相应的补数,如果补数也是素数,则返回这对素数。
如果不存在满足条件的素数对,返回`None`。
勾股数序列山东定陶一中刘述省序言两千多年前,中国人和希腊人发现了勾股定理,当是数学史上的伟大创举。
a=2mn,b=m2-n2,c=m2+n2 则是近代中国人在数论领域的又一重大成就,它将勾股数的一般求法表述得如此简捷。
然而迄今为止,未见一个具体详细的勾股数序列表。
这是因为,用现代数学家的眼光来看,找素勾股数是一件很困难的事,更不用说全部勾股数的序列表了。
2002年,本人找到了一种极其初等的方法。
初中学生即可做,可以将所有勾股数按照一定的顺序一个不漏地列出来,制作成表。
(当然,由于勾股数的无限多,只能列出一定范围内的)。
此成果获得中国管理科学研究院颁发的中国新时期人文科学优秀成果一等奖。
学校有了自己的网站,给我们广大师生建立了互相交流的平台。
自己多年的一点点积累,也很想与大家一起交流学习。
下面的正文力图深入浅出,另有勾股数序列表一并附上。
并指望有一天,看到有高手通过编程法打印出可观的勾股数序列表,学生人手一册。
真正让勾股定理走进普通人之中。
正文先找素勾股数,即勾a,股b,弦c三数互质(无公约数)的勾股数。
故约定:a<b<c . a2 + b2 = c2且 a b c 互质。
因a2 = (c-b) (c+b) ,突破口选在c-b上。
并记满足c-b=k的素勾股数为d k 勾股数。
(论文在后面将d k勾股数的倍数形成的勾股数叫做d k倍勾股数)以下将按照k的取值从小到大依次探求结论。
k=1时,a2=k(b+c)=b+c=2b+1.知a是大于1的奇数。
设a = 2m +1,则b = (a2 -1) / 2 , c=b+1.m依次从1开始取值,即得到d1素勾股数序列如下:a b c 说明:1. a列从上到下依次多2 ,b列从上到下依次多加4 .3 4 55 12 13 2. 各列个位数五个数一循环。
7 24 259 40 41 3. 拟人法比喻,c为姐,b为弟,a为妹。
可编口诀如下:11 60 6113 84 85 妹妹方一方,姐弟和相当;15 112 11317 144 145 姐大弟一年,三人勾股弦。
Python 小程序:使用列表打印输出1-50之间的素数题目要求:1、创建一个包含1-50之间所有素数的列表,打印显示列表;2、随后只保留该列表的前5个数字,删除其余数字打印输出相应结果;3、再将每个元素值加上20,显示列表内容。
代码如下:#创建1-50的数值列表primeprime=list(range(1,50,1))#创建用于存储1-50之间的素数的空列表prime2prime2=[]#遍历列表for item in prime:#判断除了1和它本身以外,有无其它因数。
for i in range(2,item):if (item%i)==0:breakelse:prime2.append(item)#如果没有即为素数,添加入prime2列表。
print ("1到50之间的素数有:"+str(prime2))##输出prime2列表内容for i in range(len(prime2)-1,-1,-1): #倒序循环遍历列表prime2if i>=5:del prime2[i]#删除第6个及后面数字print ("保留前5个:"+str(prime2))#将每个元素加20prime3=[int(x+20) for x in prime2]print("加20后",prime3)程序输出结果:1到50之间的素数有:[1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47]保留前5个:[1, 2, 3, 5, 7]加20后[21, 22, 23, 25, 27]>>>。