Java中的这个素数分解代码有什么问题？

Question

我试图制作一种方法来对数字进行素数分解，它可能不是最有效的，但我不明白为什么它不应该工作。

public static ArrayList<Integer> primeFactorize(int num) {
    ArrayList<Integer> primeFactors = new ArrayList<Integer>();

    for (int i = 2; i < Math.sqrt((double) num); i++) {
        if (isPrime(i) && factor(num).contains(i)) {
            primeFactors.add(i);
            num /= i;

            if (isPrime(num)) {
                primeFactors.add(num);
                break;
            }
            i = 2;
        }
    }
    return primeFactors;
}

它调用了我编写的另外两个方法，名为 factor() 和 isPrime()，它们完全符合您的预期（返回因子的 ArrayList 和 true 或 false，具体取决于是否输入分别为素数）。

我通过调试器，num 为 12，它在第一个循环中运行良好，它将 2 添加到 primeFactors。然而，当它再次到达数组顶部时，num 为 6，i 为 2，它退出了循环，就好像i < Math.sqrt((double) num) 返回了false。

但这没有意义，因为 6 的平方根略大于 2。我也尝试了 (double) i < Math.sqrt((double) num)，但它只是做了同样的事情。

谁能看到我错过了什么？感谢您的任何回复。

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编辑：这是我的代码，感谢您的帮助！我确信我可以提高效率，所以我以后可能会这样做，但现在这是完美的。

public static ArrayList<Integer> primeFactorize(int num) {
    ArrayList<Integer> primeFactors = new ArrayList<Integer>();

    int i = 2;
    while (i < Math.sqrt((double) num)) {
        if (isPrime(i) && num % i == 0) {
            primeFactors.add(i);
            num /= i;

            if (isPrime(num)) {
                primeFactors.add(num);
                break;
            }
            i = 2;
        }
        else
            i++;
    }
    return primeFactors;
}

Answer 1

在您的for 循环中，i++ 部分将在每个循环结束时被调用。因此，在您的代码中，您将i 设置为2。然后，循环结束，并将1 加到i，使其为3。然后进行比较，并且3 大于sqrt(6)，所以循环退出。

如果您希望i 在下一次迭代中为 2，您需要将其设置为一个值，以便在 after 递增操作运行时它将为 2，而不是 before;在这种情况下，您应该将其设置为 1。更好的解决方案是更改您的代码结构，这样就没有必要了。 As pointed out by biziclop，while 循环会让你决定是否递增，并且会避免这个问题。

Answer 2

既然您已经接受了答案，我假设您的问题已经解决。我想指出的是，如果有另一种方法，将整数转换为双精度通常是一个坏主意。因此，我想向您展示下面的实现，它不使用浮点运算。另外我认为检查num 是否是素数是个坏主意，因为这会减慢算法的速度。此外，如果num % i == 0 评估为真，i 始终是质数，因此isPrime(i) 检查是多余的，也会减慢您的算法。

List <Integer> primeFactors(int n) {
    List<Integer> factors = new ArrayList<>();
    for (int i = 2; i <= n / i; ++i) {
        while (n % i == 0) {
            factors.add(i);
            n /= i ;
        }
    }
    if (n > 1) {
        factors.add(n);
    }
    return factors ;
}