c++ - 素数计划

Question

我目前正在尝试一些问题来练习我的编程技能。 (还没有在学校或任何地方学习，自学)我遇到了这个问题，它要求我从给定的 txt 文件中读取一个数字。这个数字将是 N。现在我想找到 N <= 10 000 的第 N 个质数。找到它之后，我想将它打印到另一个 txt 文件。现在对于问题的大部分，我能够理解并设计出一种方法来获得 N。问题是我正在使用一个数组来保存以前找到的素数，以便使用它们来检查 future 的数字。即使我的数组大小为 100，只要输入整数大约小于 15，程序就会崩溃。

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
using namespace std;

int main() {
    ifstream trial;
    trial.open("C:\\Users\\User\\Documents\\trial.txt");
    int prime;
    trial >> prime;
    ofstream write;
    write.open("C:\\Users\\User\\Documents\\answer.txt");
    int num[100], b, c, e;
    bool check;
    b = 0;
    switch (prime) {
        case 1:
        {
            write << 2 << endl;
            break;
        }
        case 2:
        {
            write << 3 << endl;
            break;
        }
        case 3:
        {
            write << 5 << endl;
            break;
        }
        case 4:
        {
            write << 7 << endl;
            break;
        }
        default:
        {
            for (int a = 10; a <= 1000000; a++) {
                check = false;
                if (((a % 2) != 0) && ((a % 3) != 0) && ((a % 5) != 0) && ((a % 7) != 0)) // first filter
                {
                    for (int d = 0; d <= b; d++) {
                        c = num[d];
                        if ((a % c) == 0) {
                            check = true; // second filter based on previous recorded primes in array
                            break;
                        }

                    }
                    if (!check) {
                        e = a;
                        if (b <= 100) {
                            num[b] = a;
                        }

                        b = b + 1;
                    }
                }
                if ((b) == (prime - 4)) {
                    write << e << endl;
                    break;
                }
            }
        }
    }
    trial.close();
    write.close();
    return 0;
}

我这样做完全基于我的虚拟指南和我自己，所以请原谅我的算法的一些代码效率低下和一般新手。对于最多 15 个，它也能正确显示质数。

谁能告诉我应该如何改进当前代码？我正在考虑使用 txt 文件代替数组。那可能吗？感谢您的帮助。

Answer 1

由于您的问题是关于编程而不是数学，所以我也会尽量保持这种回答。

第一眼看到你的代码让我想知道你到底在做什么......如果你阅读答案，你会发现他们中的一些人根本不屑于理解你的代码，而另一些人只是转储你的代码到调试器，看看发生了什么。是我们有那么不耐烦吗？或者仅仅是因为你的代码对于一个相对简单的问题来说太难理解了？

要改进您的代码，请尝试问自己一些问题:

1. a、b、c 等是什么？起个更有意义的名字不是更好吗？
2. 您的算法到底是什么？你能用英文清楚地写下一段关于你正在做的事情吗(以准确的方式)？您能否将段落修改为一系列步骤，您可以在脑海中对任何输入执行这些步骤并确定它是正确的？
3. 所有步骤都是必要的吗？我们可以结合甚至消除其中的一些吗？
4. 有哪些步骤用英语很容易表达，但在 C/C++ 中却需要 10 多行代码？
5. 您的步骤列表是否有任何结构？循环？可以将大的(可能重复的) block 放在一个带有子步骤的步骤中？

完成这些问题后，您可能会得到一个布局清晰的伪代码来解决问题，这很容易解释和理解。之后，您可以使用 C/C++ 或任何通用语言来实现您的伪代码。