如何从 Fortran 中用户确定的范围中找到孪生素数

Question

我想编写一个程序，在从 n 到 m 的特定范围内找到孪生素数。这是我目前所拥有的：

             program twin
                 implicit none
                 integer  i, count1, n, m, count2, j, k, pri1, pri2
                 count1 = 0
                 count2 = 0
                 read(5,*)n
                 read(5,*)m
                 do i = 1,m
                    do j = n,m
                    if (mod(j,i) ==0) then
                         count1 = count1 +1
                    else
                         count1 = count1
                         if(count1 ==0) then
                            pri1 = j
                            do k=j,m
                            if (mod(k,i)==0) then
                               count2 = count2 +1
                            else
                               count2 = count2
                               if(count2 ==0) then
                                 pri2 = k
                                 if (pri2-pri1 == 2) then
                                     write(*,*)j,k
                                 end if
                               end if
                            end if
                            end do
                         end if
                     end if
                     end do
                 end do
             end program twin

我尝试了 n = 4 和 m = 8，期望得到 5 和 7，n = 70 和 m = 74，想要 71 和 73，但在这两种情况下都没有 return ，这是为什么呢？

Answer 1

我决定使用函数调用重写您的代码。当有重复代码时，我总是尽量使用函数和子程序。在这种情况下，检查整数是否为质数是显而易见的选择。

我还减少了循环以仅查看 m 和 n 之间的数字（我将它们交换过来因为我很有趣）并且一旦在该数字之间找到了素数和 n。

program twin

  implicit none

  integer :: m, n, i, j, prime1, prime2

  read(*,*)m
  read(*,*)n

  do i = m, n 
     if (is_prime(i)) then
        prime1 = i
        do j = i, n
           if (is_prime(j)) then
              prime2 = j
              if (prime2-prime1 == 2) then
                 write(*,*)i, j
              end if
           end if
        end do
     end if
  end do

contains

  function is_prime(num) result(output)
    implicit none
    integer, intent(in) :: num
    logical :: output
    integer :: i
    integer :: count

    count = 0

    if (num > 1) then
       do i = 2, num-1
          if (mod(num, i) == 0) then
             count = count + 1
          end if
       end do
    else
       count = count + 1
    end if

    if (count .eq. 0) then
       output = .true.
    else
       output = .false.
    end if

  end function is_prime

end program twin

原始代码有几个问题，计数变量没有为每个循环重新初始化。一旦这个问题得到解决，检查质数时就会出现问题。到目前为止，我发现不可能保持原来的结构和 return 只有真正的素数。 mod(j, i) 检查出现问题。当i > j时，码returnsj为质数。当所有i都不是j的公因子时，它return是一个质数。

program twin
  implicit none
  integer  i, count1, n, m, count2, j, k, pri1, pri2
  count1 = 0
  count2 = 0
  pri1 = 0
  pri2 = 0
  read(5,*)n
  read(5,*)m
  do i = n, m
     count1 = 0
     do j = 2, i - 1
        if (mod(i, j) == 0) then
           count1 = count1 + 1
        else
           count1 = count1
        end if
     end do
     if (count1 == 0) then
        pri1 = i
        do k = i, m
           count2 = 0
           do j = 2, k - 1
              if (mod(k, j) == 0) then
                 count2 = count2 + 1
              else
                 count2 = count2
              end if
           end do
           if (count2 == 0) then
              pri2 = k
              if (pri2 - pri1 == 2) then
                 write(*,*) pri1, pri2
              end if
           end if
        end do
     end if
  end do

end program twin

如何从 Fortran 中用户确定的范围中找到孪生素数

How find a twin prime number from a range determined by the user in Fortran

primes

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