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エラストテネスの篩

エラストテネスの篩


初の数学系の内容

概要


ある整数 x に対して、いくつ素数を持っているのかを見つける方法。

  • まず、エラストテネスは何を篩にかけるのか?

1 から x までの整数の合成数をふるいにかける。← つまり、素数を探す。

前提


  • 1は素数では無い。
  • ある、整数aの約数は ${ \sqrt{a}}$ までの整数とそれ以降のペアで構成されている。

手順


例) 1~100までの素数を探す。

1. まず、1は素数では無いので、消去

2. ${ \sqrt{a}}$ を計算 → 10 (この数字まで、調べれば良い。)

2. 1番目の素数2より大きい2の倍数を篩にかける。

3. 2の次に大きい素数3より大きい3の倍数を篩にかける。

4. 3の次に大きい素数5より大きい5の倍数を篩にかける。

5. 5の次に大きい素数7より大きい7の倍数を篩にかける。

6. 7の次に大きい素数11より、、、

11は${ \sqrt{a}}$ より大きい!!ので、ここで、STOP!!

※なぜ、${ \sqrt{a}}$ で終わるのか: ${ \sqrt{a}}$ ~ 100までの約数が存在する整数は${ \sqrt{a}}$ までの手順で前提で述べた様に、約数のペアの内、前半の部分の約数により、篩にかけられているはずである。何が言いたいかというと、約数の存在しない整数、つまり素数のみこれまでの手順が残されてるはずである。

7. 残った整数が1から100の中の整数である。