小于2的数(0、1)不是素数;2是唯一偶素数;其余偶数直接返回false;后续只需检查奇数因子,可节省约一半时间。

判断素数前先处理边界和偶数
小于 2 的数(0、1)不是素数;2 是唯一偶素数,其余偶数直接返回 false。跳过所有偶数能省一半时间,这是最基础但常被忽略的剪枝。
if (nif (n == 2) return true;if (n % 2 == 0) return false;
试除法只用检查到 sqrt(n)
若 n 有大于 sqrt(n) 的因子,则必对应一个小于 sqrt(n) 的因子。因此循环上限取 int(sqrt(n)) + 1 即可,避免浮点误差建议用 i * i 判断。
bool is_prime(int n) {
if (n < 2) return false;
if (n == 2) return true;
if (n % 2 == 0) return false;
for (int i = 3; i * i <= n; i += 2) {
if (n % i == 0) return false;
}
return true;
}6k±1 优化适用于多次调用场景
除 2 和 3 外,所有素数都形如 6k ± 1(因为其他形式必被 2 或 3 整除)。该规律可用于跳过更多合数,但单次判断收益有限,适合预生成小素数表或高频调用时使用。
- 先特判
n == 2 || n == 3 - 再排除
n % 2 == 0 || n % 3 == 0 - 循环从
i = 5开始,每次检查i和i + 2,然后i += 6
注意 int 溢出和类型转换陷阱
当 n 接近 INT_MAX 时,i * i 中的 i * i 可能溢出为负数,导致死循环。安全写法是用 i 替代(整除无溢出),或改用 long long i。
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- 错误:
for (int i = 3; i * i (n = 2147483647时i=46341会溢出) - 正确:
for (int i = 3; i - 更稳妥:
for (long long i = 3; i * i
实际用哪个方法,取决于你调用频率、输入范围和是否允许额外空间。单次判断用 i 版本最稳;批量筛素数就别手写试除,直接上埃氏筛或线性筛。











