洛谷P1579 哥德巴赫猜想(升级版) (详细注释 + C++实现)

题目背景

1742年6月7日哥德巴赫写信给当时的大数学家欧拉,正式提出了以下的猜想:任何一个大于9的奇数都可以表示成3个质数之和。质数是指除了1和本身之外没有其他约数的数,如2和11都是质数,而6不是质数,因为6除了约数1和6之外还有约数2和3。需要特别说明的是1不是质数。

这就是哥德巴赫猜想。欧拉在回信中说,他相信这个猜想是正确的,但他不能证明。

从此,这道数学难题引起了几乎所有数学家的注意。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。

题目描述

现在请你编一个程序验证哥德巴赫猜想。

先给出一个奇数n,要求输出3个质数,这3个质数之和等于输入的奇数。

输入格式

仅有一行,包含一个正奇数n,其中9<n<20000

输出格式

仅有一行,输出3个质数,这3个质数之和等于输入的奇数。相邻两个质数之间用一个空格隔开,最后一个质数后面没有空格。如果表示方法不唯一,请输出第一个质数最小的方案,如果第一个质数最小的方案不唯一,请输出第一个质数最小的同时,第二个质数最小的方案。

输入输出样例

输入 #1复制

2009

输出 #1复制

3 3 2003
//本题核心代码就是埃拉托色尼筛法求素数
#include<iostream>

using namespace std;
int isprime(int p);
void checkprime(int n);
int prime[20000];

int main() {
    int n, i, j, k;
    cin >> n;
    checkprime(n);    //筛法求1~n素数(详见https://blog.csdn.net/qq_45472866/article/details/104051475),否则会超时
    for (i = 2; i < n; i++)
        for (j = 2; j < n; j++)
            if (prime[i] && prime[j] && prime[n - i - j]) {      //如果三个因子都是素数,因为是按从小到大排,所以找到了即停止
                cout << i << " " << j << " " << n - i - j;
                return 0;
            }

    return 0;
}

void checkprime(int n) {
    int i, j;
    for (i = 2; i < n; i++)
        prime[i] = 1;
    for (i = 2; i * i <= n; i++)
        if (prime[i]) {
            for (j = i; j * i <= n; j++)
                prime[i * j] = 0;
        }
}
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