エラトステネス‐の‐ふるい〔‐ふるひ〕【エラトステネスの×篩】
エラトステネスの篩
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/01/14 05:53 UTC 版)
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エラトステネスの篩 (エラトステネスのふるい、英: Sieve of Eratosthenes) は、指定された整数以下の全ての素数を発見するための単純なアルゴリズムである。古代ギリシアの科学者、エラトステネスが考案したとされるため、この名がついている。
アルゴリズム

指定された整数x以下の全ての素数を発見するアルゴリズム。このアニメーションでは以下のステップにそって 2 から 120 までの数に含まれる素数をさがしている。
ステップ 1
120要素の配列の1番目にfalseを、2番目以降に全てtrueを入れる。
ステップ 2
配列の先頭から順に走査し、trueの要素を見つけたらその添字pを素数リストに追加し、配列の
エラトステネスの篩
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/19 06:15 UTC 版)
既に知っている素数で割れる自然数を数表から篩い落とすことで新たな素数を順次決定していく操作はエラトステネスの篩として知られている。ゆえに、知っている素数で割れない自然数全体の集合を指定する方法が与えられることと、このエラトステネスの篩にかけることとは等価である。 集合を指定する方法の一つは、その指示函数を与えることである。いま、p1 から pk が素数として決定されたものとし、そのような素数全部の積を P とする。また、自然数 n と P との最大公約数を (n, P) と表せば、n が決定済みの素数で割れることと、(n, P) > 1 となることとは同値である。このとき、十分大きな自然数 N を考え、N 以下の自然数 n のうち、決定済みの素数 p1, ..., pk で割れない自然数全体の集合を E とおくと、基本公式によって E の指示函数 χE は χ E ( n ) = ∑ d ∣ ( n , P ) μ ( d ) {\displaystyle \chi _{E}(n)=\sum _{d\mid (n,P)}\mu (d)} で与えられることがわかるから、これをエラトステネスの篩のメビウス函数を用いた表現と考えることができる(手続きとしては、χE(n) を計算することは知っている素数で順番に割っていくことに他ならないから、単に表現の仕方を変えただけである)。特に、χE(n) = 1 を満たす最小の n を pk+1 とすればこれは新しい素数であり、再び同様の手続きにしたがって次々に素数を決定することができる。
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