Kiểm tra số nguyên tổ trong pascal

Nhập vào 1 số. Xác định xem số đó có phải số nguyên tố hay không.

Đây là một bài toán rất căn bản trong Pascal. Ý tưởng: Số nguyên tố là số chia cho 1 và chính nó. Giả sử số vừa nhập vào là n, ta cho i chạy từ 2 đến n-1, nếu n chia hết cho i trong bất cứ lần lặp nào thì có nghĩa là n không nguyên tố, nếu không chia hết cho bất cứ lần lặp nào là nguyên tố. Về nguyên tắc là như vậy, nhưng người ta đã chứng minh được rằng chỉ cần xét từ 1 đến phần nguyên căn 2 của N. Như thế thuật toán sẽ tối ưu hơn.


program kiem_tra_nguyen_to;
uses crt;
var n,i:integer; bl:boolean;
begin
 clrscr;
 bl:=true;
 write('nhap vao so can kiem tra tinh nguyen to: '); readln(n);
 if n<=1 then bl:=false;
 for i:=2 to trunc(sqrt(n)) then
  if n mod i=0 then bl:=false;
 if bl=true then write('so vua nhap nguyen to.')
 else write('so vua nhap khong nguyen to.');
readln;
end.

Bouns: Chứng minh: Chỉ cần xét từ 1 đến phần nguyên căn 2 của N thay vì xét đến N: 

Lấy ví dụ số không nguyên tố:

9=3*3
12=3*4
18=2*9=3*6
20=4*5=2*10
trong các ví dụ trên, các số không nguyên tố được phân tích thành tích các cặp ước của chúng, trong mỗi cặp số nhỏ đứng trước, số lớn đứng sau. Trong mỗi cặp, ta có thể thấy rõ một điều: số đứng trước (nhỏ hơn) luôn luôn nhỏ hơn hoặc bằng căn bậc hai của số cần xét. Ví dụ ta thấy 20=4*5, rõ ràng 4 nhỏ hơn căn bậc hai của 20. Bạn tự xét các ví dụ khác nhé. Có thể chứng minh được điều này bằng toán học như sau:

Chứng minh: Gọi số cần xét là n, căn bậc hai của nó là x, hai ước tương ứng có tích bằng n của nó là a và b(a<>b), ta cần chứng minh a<x hoặc b<x. Vì a và b có vai trò tương đương, nên ta giả sử a<b.
Giả sử a>x và b>x, ta có a*b>x*x=n => trái với giải thiết. Vậy trong hai số a và b, phải có một số nhỏ hơn x. 

Dựa vào đặc điểm trên, ta sẽ giới hạn phạm vi của i là 2->n-1 thành 2->sqrt(n). Tuy nhiên, sqrt(n) với n không chính phương sẽ ra số vô tỉ, trong khi i là số nguyên, vậy cần làm tròn sqrt(n). Phạm vi mới sẽ là 2->trunc(sqrt(n)).