छलनी

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आसान

परिचय

आपने गैराज में लगी एक सेल से बेतरतीब कंप्यूटर पुर्ज़ों का बड़ा डिब्बा खरीदा। अब आप इन पुर्ज़ों को जोड़कर अपने लिए कस्टम कंप्यूटर बनाने लगे हैं।

आप जानना चाहते हैं कि पुर्ज़ों के अलग-अलग जोड़ मिलकर कैसा प्रदर्शन देते हैं। इसलिए आपने अपना खुद का बेंचमार्किंग प्रोग्राम बनाने का फैसला किया, ताकि पता चले कि आपके कंप्यूटरों का प्रदर्शन एक-दूसरे के मुकाबले कैसा है। इसके लिए आपने मशहूर "एराटोस्थनीज़ की छलनी" एल्गोरिदम चुना। यह बहुत पुराना एल्गोरिदम है, लेकिन यह आपके कंप्यूटरों को उनकी सीमा तक परख लेगा।

निर्देश

आपको एक ऐसा प्रोग्राम बनाना है जो एराटोस्थनीज़ की छलनी एल्गोरिदम लागू करके किसी दी गई संख्या से कम या उसके बराबर की सभी अभाज्य संख्याएँ खोज निकाले।

अभाज्य संख्या वह संख्या है जो 1 से बड़ी होती है और केवल 1 और खुद से विभाज्य होती है। उदाहरण के लिए, 2, 3, 5, 7, 11 और 13 अभाज्य संख्याएँ हैं। इसके विपरीत, 6 अभाज्य संख्या नहीं है, क्योंकि यह केवल 1 और खुद से ही विभाज्य नहीं होती, बल्कि 2 और 3 से भी विभाज्य होती है।

एराटोस्थनीज़ की छलनी का उपयोग करने के लिए सबसे पहले 2 से लेकर अपनी दी गई संख्या तक (उस संख्या को भी शामिल करते हुए) सभी संख्याएँ लिखिए। फिर इन चरणों का पालन कीजिए:

  1. अगली बिना निशान वाली संख्या ढूँढ़िए (निशान लगी संख्याओं को छोड़ते हुए)। यह अभाज्य संख्या होती है।
  2. उस अभाज्य संख्या के सभी गुणजों पर अभाज्य नहीं का निशान लगाइए।

इन चरणों को तब तक दोहराइए जब तक आप हर संख्या को देख न लें। अंत में, जिन संख्याओं पर निशान नहीं लगा है, वे सभी अभाज्य होती हैं।

Note

एराटोस्थनीज़ की छलनी हर अभाज्य संख्या के गुणजों पर जोड़ (अभाज्य संख्या को बार-बार जोड़कर) या गुणा (उसके गुणजों को सीधे निकालकर) के ज़रिए निशान लगाती है, न कि हर संख्या की विभाज्यता जाँचकर।

टेस्ट यह नहीं जाँचते कि आपने एल्गोरिदम लागू किया है या नहीं, बल्कि यह जाँचते हैं कि आपने सही अभाज्य संख्याएँ निकाली हैं।

उदाहरण

मान लीजिए आप 10 से कम या उसके बराबर अभाज्य संख्याएँ ढूँढ़ रहे हैं।

  • 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 लिखिए और उन सबको बिना निशान के छोड़ दीजिए।

    2 3 4 5 6 7 8 9 10
    
  • 2 पर निशान नहीं है, इसलिए यह अभाज्य है। 4, 6, 8 और 10 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगाइए।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] 9 [10]
    ↑
    
  • 3 पर निशान नहीं है, इसलिए यह अभाज्य है। 6 और 9 पर अभाज्य नहीं का निशान लगाइए (6 पर निशान लगाना ज़रूरी नहीं है, क्योंकि उस पर पहले ही निशान लग चुका है)।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
      ↑
    
  • 4 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगा है, इसलिए हम उसे छोड़ देते हैं।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
         ↑
    
  • 5 पर निशान नहीं है, इसलिए यह अभाज्य है। 10 पर अभाज्य नहीं का निशान लगाइए (ज़रूरी नहीं है, क्योंकि उस पर पहले ही निशान लग चुका है)।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
            ↑
    
  • 6 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगा है, इसलिए हम उसे छोड़ देते हैं।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
               ↑
    
  • 7 पर निशान नहीं है, इसलिए यह अभाज्य है।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
                  ↑
    
  • 8 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगा है, इसलिए हम उसे छोड़ देते हैं।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
                     ↑
    
  • 9 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगा है, इसलिए हम उसे छोड़ देते हैं।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
                         ↑
    
  • 10 पर "अभाज्य नहीं" का निशान लगा है, इसलिए हम रुक जाते हैं क्योंकि जाँचने के लिए और कोई संख्या नहीं बची।

    2 3 [4] 5 [6] 7 [8] [9] [10]
                             ↑
    

आपने सभी संख्याएँ देख लीं और पाया कि 2, 3, 5 और 7 पर अभी भी निशान नहीं है, यानी ये 10 से कम या उसके बराबर अभाज्य संख्याएँ हैं।

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छलनी को गहराई से जानिए!

हम एराटोस्थनीज़ की छलनी के कई अलग-अलग तरीके देखते हैं। शुरुआत नेस्टेड लूप और लेज़ी इवैल्यूएशन से करते हैं, फिर सेट की ओर बढ़ते हैं और अंत में रिकर्शन देखते हैं।