提高java中埃拉托色尼筛法的效率答案

【问题标题】：Improving efficiency of Sieve of Eratosthenes code in java提高java中埃拉托色尼筛法的效率
【发布时间】：2012-02-22 18:23:57
【问题描述】：

我使用 Java 编写了 Sieve of Eratosthenes 的代码，但我面临一些时间和空间效率问题。这是代码：

import java.util.*;

class EratosthenesSeive
{

    public static void main(String args[])
    {

        ArrayList<Long> myPrimeList = new ArrayList<Long>();
        ArrayList<Long> myTempPrimeList = new ArrayList<Long>();
        ArrayList<Boolean> isPrimeNumber = new ArrayList<Boolean>();
        int index = 0;

        long ul = 1500l;
        long ll = 2;

        do
        {
            myTempPrimeList.add(ll);
            isPrimeNumber.add(true);
            ll++;
        }while( ll != (ul+1));

        for(long i : myTempPrimeList)
        {
            if(isPrimeNumber.get(index))
            {
                myPrimeList.add(i);
                for(long j = i ; j*i <= ul; j++)
                {
                    isPrimeNumber.set(myTempPrimeList.indexOf(j*i),false);
                }
            }
            index++;
        }

        System.out.println(myPrimeList);
    }
}

对于高达 10^3 的输入似乎工作正常，在 10^4 时它只是挂起，在 10^5 及以上时我得到OutOfMemoryError。代码似乎工作正常，但我想把它再固定一点。有什么建议吗？

【问题讨论】：

标签： java performance sieve-of-eratosthenes

【解决方案1】：

您正在对该代码中的 ton 进行装箱/拆箱。您可能想尝试用原始类型的直接数组替换 ArrayList<>s。

【讨论】：

不得不选择另一个答案作为正确的答案，因为它甚至建议我如何使更多的堆空间可用。 :-)
不用担心 - 一切都是为了解决问题！

【解决方案2】：

如果您事先知道所需数组的大小，则一种可能的优化方法是将 ArrayLists 替换为原始类型的数组。这将具有防止代码中当前存在的所有不必要的值装箱/拆箱的效果。

另外，请注意，您不必将偶数存储在数组中，只存储奇数 - 这样做会减少内存需求和一半的处理时间。

为了解决 OutOfMemoryError，您可以在启动时调整 JVM 的配置参数，为应用程序提供更多的堆空间。

【讨论】：

【解决方案3】：

不使用偶数可将速度加倍。

【讨论】：

【解决方案4】：

您的代码所做的工作比它需要的要多得多。您只需要一个布尔数组，两个循环来标记非素数，另一个循环来打印素数的索引号。像这样：

public void printPrimes(int max) {

    // declare a single array of booleans
    boolean[] primeFlags = new boolean[max + 1];

    // double loop sieve-style and mark non-primes as true
    for (int m = 2; m <= (int)Math.sqrt(max); m++) 
        for (int k = m*m; k <= max; k += m) primeFlags[k] = true;

    // loop over bool array and print indexes with false values 
    // which will be the prime numbers
    for (int m = 2; m <= max; m++)
        if (!primeFlags[m]) System.out.print(m + " ");
}

【讨论】：

【解决方案5】：

import java.util.Scanner;

//Sieve Of Erastothenes

public class SieveOfErastothenes {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a range n : ");
        int n = sc.nextInt();

        boolean ar[] = new boolean[n+1];
        for (int i=2;i<=n;i++)
        ar[i] = true;

        for(int i = 2;i*i<=n;i++)
        {
            if(ar[i])
            {
                for(int j=i;i*j<=n;j++)
                    ar[i*j]=false;
            }
        }

        for(int i=2;i<=n;i++)
        {
            if(ar[i])
                System.out.print(i+" ");
        }
        sc.close();

    }

}

/*This code is contributed by Asish Samantaray*/

【讨论】：