Was sind Primzahlen?
A Primzahl ist definiert als eine natürliche Zahl größer als 1 und ist nur durch 1 und sich selbst teilbar.
Mit anderen Worten: Die Primzahl ist eine positive ganze Zahl größer als 1, die genau zwei Faktoren hat, 1 und die Zahl selbst. Die ersten paar Primzahlen sind 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23. . .
Notiz: 1 ist weder eine Primzahl noch eine zusammengesetzte Zahl. Die übrigen Zahlen, mit Ausnahme von 1, werden als Primzahlen und zusammengesetzte Zahlen klassifiziert.

Primzahlen
Einige interessante Fakten über Primzahlen:
- Bis auf 2, das ist das kleinste Primzahl und die einzige gerade Primzahl, alle Primzahlen sind ungerade Zahlen.
- Jede Primzahl kann in der Form dargestellt werden 6n + 1 oder 6n – 1 außer den Primzahlen 2 Und 3 , wobei n eine beliebige natürliche Zahl ist.
- 2 und 3 sind nur zwei aufeinanderfolgende natürliche Zahlen, die Primzahlen sind.
- Goldbach-Vermutung: Jede gerade ganze Zahl größer als 2 kann als Summe zweier Primzahlen ausgedrückt werden.
- Wilson-Theorem : Der Satz von Wilson besagt, dass eine natürliche Zahl p> 1 genau dann eine Primzahl ist, wenn
(S. – 1) ! ≡ -1 gegen p
ODER,
(S. – 1) ! ≡ (p-1) mod p
- Fermats kleiner Satz : Wenn n eine Primzahl ist, dann gilt für jedes a 1 ≤ a
An-1≡ 1 (mod n)
ODER,
An-1% n = 1
- Primzahlsatz : Die Wahrscheinlichkeit, dass eine gegebene, zufällig ausgewählte Zahl n eine Primzahl ist, ist umgekehrt proportional zu ihrer Anzahl an Ziffern oder zum Logarithmus von n.
- Lemoines Vermutung : Jede ungerade ganze Zahl größer als 5 kann als Summe einer ungeraden Primzahl (alle Primzahlen außer 2 sind ungerade) und einer geraden Halbprimzahl ausgedrückt werden. Eine Halbprimzahl ist ein Produkt zweier Primzahlen. Dies nennt man Lemoines Vermutung.
Eigenschaften von Primzahlen:
- Jede Zahl größer als 1 kann durch mindestens eine Primzahl geteilt werden.
- Jede gerade positive ganze Zahl größer als 2 kann als Summe zweier Primzahlen ausgedrückt werden.
- Außer 2 sind alle anderen Primzahlen ungerade. Mit anderen Worten: Wir können sagen, dass 2 die einzige gerade Primzahl ist.
- Zwei Primzahlen sind immer teilerfremd zueinander.
- Jede zusammengesetzte Zahl kann in Primfaktoren zerlegt werden, und alle einzeln sind von Natur aus einzigartig.
Primzahlen und Koprimzahlen:
Es ist wichtig, zwischen zu unterscheiden Primzahlen Und Koprimzahlen . Nachfolgend sind die Unterschiede zwischen Primzahlen und Koprimzahlen aufgeführt.
- Koprimzahlzahlen werden immer als Paar betrachtet, wohingegen eine Primzahl eine einzelne Zahl ist.
- Koprimzahlen sind Zahlen, die außer 1 keinen gemeinsamen Teiler haben. Im Gegensatz dazu haben Primzahlen eine solche Bedingung nicht.
- Eine Koprimzahl kann entweder eine Primzahl oder eine zusammengesetzte Zahl sein, ihr größter gemeinsamer Faktor (GCF) muss jedoch immer 1 sein. Im Gegensatz zu zusammengesetzten Zahlen haben Primzahlen nur zwei Faktoren, 1 und die Zahl selbst.
- Beispiel für Co-Prime: 13 und 15 sind Koprimzahlen. Die Faktoren von 13 sind 1 und 13 und die Faktoren von 15 sind 1, 3 und 5. Wir können sehen, dass sie nur 1 als gemeinsamen Faktor haben, daher sind sie Koprimzahlen.
- Beispiel für Primzahl: Einige Beispiele für Primzahlen sind 2, 3, 5, 7 und 11 usw.
Wie kann man überprüfen, ob eine Zahl eine Primzahl ist oder nicht?
Naiver Ansatz: Der naive Ansatz besteht darin
Iterieren Sie von 2 bis (n-1) und prüfen Sie, ob sich eine Zahl in diesem Bereich teilt N . Wenn sich die Zahl teilt N , dann ist es keine Primzahl.
Zeitkomplexität: AN)
Hilfsraum: O(1)
Naiver Ansatz (rekursiv): Rekursion kann auch verwendet werden, um zu überprüfen, ob eine Zahl zwischen 2 durch n – 1 teilt n. Wenn wir eine Zahl finden, die sich teilt, geben wir false zurück.
Nachfolgend finden Sie die Umsetzung der obigen Idee:
C++
// C++ program to check whether a number> // is prime or not using recursion> #include> using> namespace> std;> > // function check whether a number> // is prime or not> bool> isPrime(> int> n)> {> > static> int> i = 2;> > > // corner cases> > if> (n == 0 || n == 1) {> > return> false> ;> > }> > > // Checking Prime> > if> (n == i)> > return> true> ;> > > // base cases> > if> (n % i == 0) {> > return> false> ;> > }> > i++;> > return> isPrime(n);> }> > // Driver Code> int> main()> {> > > isPrime(35) ? cout <<> ' true
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Java
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Python3
# Python3 program to check whether a number> # is prime or not using recursion> > # Function check whether a number> # is prime or not> > > def> isPrime(n, i):> > > # Corner cases> > if> (n> => => 0> or> n> => => 1> ):> > return> False> > > # Checking Prime> > if> (n> => => i):> > return> True> > > # Base cases> > if> (n> %> i> => => 0> ):> > return> False> > > i> +> => 1> > > return> isPrime(n, i)> > > # Driver Code> if> (isPrime(> 35> ,> 2> )):> > print> (> 'true'> )> else> :> > print> (> 'false'> )> > # This code is contributed by bunnyram19> |
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C#
// C# program to check whether a number> // is prime or not using recursion> using> System;> class> GFG {> > > static> int> i = 2;> > > // function check whether a number> > // is prime or not> > static> bool> isPrime(> int> n)> > {> > > // corner cases> > if> (n == 0 || n == 1) {> > return> false> ;> > }> > > // Checking Prime> > if> (n == i)> > return> true> ;> > > // base cases> > if> (n % i == 0) {> > return> false> ;> > }> > i++;> > return> isPrime(n);> > }> > > static> void> Main()> > {> > if> (isPrime(35)) {> > Console.WriteLine(> 'true'> );> > }> > else> {> > Console.WriteLine(> 'false'> );> > }> > }> }> > // This code is contributed by divyesh072019> |
>
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Javascript
> > // JavaScript program to check whether a number> > // is prime or not using recursion> > > // function check whether a number> > // is prime or not> > var> i = 2;> > > function> isPrime(n) {> > > // corner cases> > if> (n == 0 || n == 1) {> > return> false> ;> > }> > > // Checking Prime> > if> (n == i)> return> true> ;> > > // base cases> > if> (n % i == 0) {> > return> false> ;> > }> > i++;> > return> isPrime(n);> > }> > > // Driver Code> > > isPrime(35) ? document.write(> ' true
'> ) : document.write(> ' false
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Objekt zu jsonobject Java
>
>Ausgabe
false>
Zeitkomplexität: AN)
Hilfsraum: O(N), wenn wir den Rekursionsstapel betrachten. Ansonsten ist es O(1).
Effizienter Ansatz: Eine effiziente Lösung ist:
Iteriere alle Zahlen von 2 zur Quadratwurzel von N und prüfen Sie für jede Zahl, ob sie n teilt [denn wenn eine Zahl ausgedrückt wird als n = xy und eines von x oder y ist größer als die Wurzel von n, das andere muss kleiner als der Wurzelwert sein]. Wenn wir eine Zahl finden, die sich teilt, geben wir false zurück.
Unten ist die Implementierung:
C++14
// A school method based C++ program to> // check if a number is prime> #include> using> namespace> std;> > // Function check whether a number> // is prime or not> bool> isPrime(> int> n)> {> > // Corner case> > if> (n <= 1)> > return> false> ;> > > // Check from 2 to square root of n> > for> (> int> i = 2; i <=> sqrt> (n); i++)> > if> (n % i == 0)> > return> false> ;> > > return> true> ;> }> > // Driver Code> int> main()> {> > isPrime(11) ? cout <<> 'true
'> : cout <<> 'false
'> ;> > return> 0;> }> |
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>
Java
// A school method based Java program to> // check if a number is prime> import> java.lang.*;> import> java.util.*;> > class> GFG {> > > // Check for number prime or not> > static> boolean> isPrime(> int> n)> > {> > > // Check if number is less than> > // equal to 1> > if> (n <=> 1> )> > return> false> ;> > > // Check if number is 2> > else> if> (n ==> 2> )> > return> true> ;> > > // Check if n is a multiple of 2> > else> if> (n %> 2> ==> 0> )> > return> false> ;> > > // If not, then just check the odds> > for> (> int> i => 3> ; i <= Math.sqrt(n); i +=> 2> ) {> > if> (n % i ==> 0> )> > return> false> ;> > }> > return> true> ;> > }> > > // Driver code> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > if> (isPrime(> 19> ))> > System.out.println(> 'true'> );> > > else> > System.out.println(> 'false'> );> > }> }> > // This code is contributed by Ronak Bhensdadia> |
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>
Python3
# A school method based Python3 program> # to check if a number is prime> > > # import sqrt from math module> from> math> import> sqrt> > > > # Function check whether a number> # is prime or not> def> isPrime(n):> > > # Corner case> > if> (n <> => 1> ):> > return> False> > > # Check from 2 to sqrt(n)> > for> i> in> range> (> 2> ,> int> (sqrt(n))> +> 1> ):> > if> (n> %> i> => => 0> ):> > return> False> > > return> True> > > # Driver Code> if> __name__> => => '__main__'> :> > if> isPrime(> 11> ):> > print> (> 'true'> )> > else> :> > print> (> 'false'> )> > # This code is contributed by Sachin Bisht> |
>
>
C#
// A school method based C# program to> // check if a number is prime> using> System;> > class> GFG {> > > // Function check whether a> > // number is prime or not> > static> bool> isPrime(> int> n)> > {> > // Corner case> > if> (n <= 1)> > return> false> ;> > > // Check from 2 to sqrt(n)> > for> (> int> i = 2; i <= Math.Sqrt(n); i++)> > if> (n % i == 0)> > return> false> ;> > > return> true> ;> > }> > > // Driver Code> > static> void> Main()> > {> > if> (isPrime(11))> > Console.Write(> 'true'> );> > > else> > Console.Write(> 'false'> );> > }> }> > // This code is contributed by Sam007> |
>
>
Javascript
Zeile und Spalte
// A school method based Javascript program to> // check if a number is prime> > > // Function check whether a number> // is prime or not> function> isPrime(n)> {> > // Corner case> > if> (n <= 1)> > return> false> ;> > > // Check from 2 to n-1> > for> (let i = 2; i if (n % i == 0) return false; return true; } // Driver Code isPrime(11) ? console.log(' true') : console.log(' false'); // This code is contributed by Mayank Tyagi> |
>
>
PHP
// A school method based PHP program to // check if a number is prime // Function check whether a number // is prime or not function isPrime($n) { // Corner case if ($n <= 1) return false; // Check from 2 to n-1 for ($i = 2; $i <$n; $i++) if ($n % $i == 0) return false; return true; } // Driver Code if(isPrime(11)) echo('true'); else echo('false'); // This code is contributed by Ajit. ?>> |
>
>Ausgabe
true>
Zeitkomplexität: O(sqrt(n))
Nebenraum: O(1)
Ein weiterer effizienter Ansatz: Um zu überprüfen, ob die Zahl eine Primzahl ist oder nicht, befolgen Sie die folgende Idee:
Wir werden uns mit einigen Zahlen wie 1, 2, 3 und den durch 2 und 3 teilbaren Zahlen in einzelnen Fällen und für die übrigen Zahlen befassen. Iterieren Sie von 5 bis sqrt(n) und prüfen Sie bei jeder Iteration, ob (dieser Wert) oder (dieser Wert + 2) n teilt oder nicht, und erhöhen Sie den Wert um 6 [da jede Primzahl als 6n+1 oder 6n-1 ausgedrückt werden kann ]. Wenn wir eine Zahl finden, die sich teilt, geben wir false zurück.
Nachfolgend finden Sie die Umsetzung der obigen Idee:
C++
// A school method based C++ program to> // check if a number is prime> #include> using> namespace> std;> > // Function check whether a number> // is prime or not> bool> isPrime(> int> n)> > > // Driver Code> int> main()> {> > isPrime(11) ? cout <<> 'true
'> : cout <<> 'false
'> ;> > return> 0;> }> // This code is contributed by Suruchi kumari> |
>
>
C
// A school method based C program to> // check if a number is prime> #include> #include> > // Function check whether a number> // is prime or not> int> isPrime(> int> n)> n % 3 == 0)> > return> 0;> > // Check from 5 to square root of n> > // Iterate i by (i+6)> > for> (> int> i = 5; i * i <= n; i = i + 6)> > if> (n % i == 0> > // Driver Code> int> main()> {> > if> (isPrime(11) == 1)> > printf> (> 'true
'> );> > else> > printf> (> 'false
'> );> > return> 0;> }> // This code is contributed by Suruchi Kumari> |
>
>
Java
// Java program to check whether a number> import> java.lang.*;> import> java.util.*;> > class> GFG {> > > // Function check whether a number> > // is prime or not> > public> static> boolean> isPrime(> int> n)> > > > if> (n <=> 1> )> > return> false> ;> > > // Check if n=2 or n=3> > if> (n ==> 2> > > > // Driver Code> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > if> (isPrime(> 11> )) {> > System.out.println(> 'true'> );> > }> > else> {> > System.out.println(> 'false'> );> > }> > }> }> > // This code is contributed by Sayan Chatterjee> |
>
>
Python3
numpy bedeuten
import> math> > def> is_prime(n:> int> )> -> >> bool> :> > > # Check if n=1 or n=0> > if> n <> => 1> :> > return> 'false'> > > # Check if n=2 or n=3> > if> n> => => 2> or> n> => => 3> :> > return> 'true'> > > # Check whether n is divisible by 2 or 3> > if> n> %> 2> => => 0> or> n> %> 3> => => 0> :> > return> 'false'> > > # Check from 5 to square root of n> > # Iterate i by (i+6)> > for> i> in> range> (> 5> ,> int> (math.sqrt(n))> +> 1> ,> 6> ):> > if> n> %> i> => => 0> or> n> %> (i> +> 2> )> => => 0> :> > return> 'false'> > > return> 'true'> > if> __name__> => => '__main__'> :> > print> (is_prime(> 11> ))> |
>
>
C#
// C# program to check whether a number> using> System;> class> GFG {> > > // Function check whether a number> > // is prime or not> > public> static> bool> isPrime(> int> n)> > > > > // Driver Code> > public> static> void> Main(String[] args)> > {> > if> (isPrime(11)) {> > Console.WriteLine(> 'true'> );> > }> > else> {> > Console.WriteLine(> 'false'> );> > }> > }> }> > // This code is contributed by Abhijeet> // Kumar(abhijeet_19403)> |
>
>
Javascript
// A school method based JS program to> // check if a number is prime> > > // Function check whether a number> // is prime or not> function> isPrime(n)> n % (i + 2) == 0)> > return> false> ;> > > return> true> ;> > > // Driver Code> isPrime(11) ? console.log(> 'true'> ) : console.log(> 'false'> );> > > // This code is contributed by phasing17> |
>
>Ausgabe
true>
Zeitkomplexität: O(sqrt(n))
Nebenraum: O(1)
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