/*
* プログラミングスレまとめ in VIP
* 初心者用課題 素数を求める
* http://wiki.fdiary.net/vipprog/?%BD%E9%BF%B4%BC%D4%CD%D1%B2%DD%C2%EA
*/
package net.twoch.news4vip;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
/**
* 素数一覧表示<br>
* ユーザから指定されたｎ未満の素数を列挙する<br>
*/
public class PrimeNumber {
/**
* Mainメソッド<br>
* ユーザからの指定されたnまでの間の素数を標準出力に出力する<br>
*
* @param args コマンドライン引数(利用しない)
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("１からｎの間の素数を表示するプログラムです");
// ユーザに入力を求める
int n = getMax();
// 異常が起きたときなどは負の数が返る
if (n < 0) {
System.out.println("異常終了します。");
// 異常終了(-1)
System.exit(-1);
} else {
// 非素数は全て-1となっているnまでの配列で返ってくる
int[] prims = getPrimes(n);
// 画面に表示
printoutPrims(prims);
}
}
/**
* 素数一覧取得<br>
* 2-maxの範囲の素数を表示する。<br>
* アルゴリズムはエラトステネスの篩を使う。<br>
* @param max 最大値
*/
private static int[] getPrimes(int max) {
// 元の配列を作成する。
// 2,3,4,...,max
int[] data = createOriginalData(max);
// 篩にかける 非素数には-1を設定する
for(int i=0; i < data.length; i++) {
// 非素数なので無視
if (data[i] == -1) continue;
// 篩にかかって残っているうちの最大値
int survivalMax = data[i];
for(int j=i+1; j < data.length; j++) {
// 既に非素数と判定されておらず
if ( data[j] != -1) {
// 基準にしている数値で割り切れるなら素数ではない
if ( (data[j] % data[i]) == 0 ) {
data[j] = -1;
} else {
survivalMax = data[j];
}
}
}
// 生存している最大数が、基準値の平方根以下なら、
// もう篩落とす数はいない
if ( survivalMax < data[i] * data[i] ) break;
}
return data;
}
/**
* 素数表示<br>
* 配列中の-1以外の数を標準出力に出力する。<br>
*
* @param data 表示データ
*/
private static void printoutPrims(int[] data) {
// 素数を表示する
int count = 0;
for(int i =0; i < data.length; i++) {
if (data[i] != -1) {
count++;
if (count == 10) {
//横10個で改行
System.out.println(data[i]);
count = 0;
} else {
System.out.print(data[i] + " ");
}
}
}
}
/**
* エラトステネスの篩用の初期配列作成<br>
*
* @param max 最大値
* @return 初期配列
*/
private static int[] createOriginalData(int max) {
int[] data = new int[max - 1];
for(int i =2; i <= max; i++) {
data[i-2] = i;
}
return data;
}
/**
* 最大値取得<br>
* ユーザのキーボード入力から最大値を取得する<br>
* キー入力取得時に、IOExceptionが発生した場合、-1がかえる<br>
* 1以上の値が入力されるまで、再入力を求める。<br>
*
* @return 最大値(-1 or 1 <)
*/
private static int getMax() {
// 復返値
int result = -1;
BufferedReader bReader = null;
try {
// キーボード入力を受けるReaderを作成
bReader =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
// 最大値が設定されるまで繰り返す
while( result == -1 ) {
// プロンプトの後ろに入力を求める改行しない (println -> print)
System.out.print("ｎを入力してEnterキーを押してください。\n>");
// 改行コードまでの1行を取得 IOExceptionがthrowされる場合がある
String line = bReader.readLine();
// 文字列を数値に変換する
result = string2int(line, 1);
}
} catch(IOException e) {
// bReader.readLine からの異常をここで受け取る
System.err.println(e.getMessage());
System.out.println("キーボード入力を受けられませんでした。");
result = -1;
} finally {
// 作成したReaderの後処理
closeReader(bReader);
}
// ユーザが指定した値を返す
return result;
}
/**
* 整数値変換<br>
* 文字列を、intの整数値に変換して返す。<br>
* 変換できない場合、最小値以下の場合は、-1を返す。<br>
*
* @param line 文字列
* @param low 最小値
* @return 整数値(-1 or low<)
*/
private static int string2int(String line, int low) {
int result;
// 文字列を数値に変換する
try {
result = Integer.parseInt(line);
if (result <= low) {
result = -1;
System.out.println("ｎは、" + (low + 1)
+ "以上に設定してください。");
}
} catch (NumberFormatException e) {
// Integer.parseInt の異常をここで受け取る
result = -1;
System.out.println(line + "は、数値として処理できません。");
}
return result;
}
/**
* リーダークローズ処理<br>
* 指定されたリーダーがnullで無い場合、closeする。<br>
* close時のIOExceptionは、標準エラーにメッセージを出すだけとする。<br>
*
* @param bReader 対象リーダー
*/
private static void closeReader(Reader bReader) {
// JakartaのCommonsIO を使えば簡単になる
if (bReader != null) {
try {
// 関連するストリームごとクローズ
bReader.close();
} catch (IOException e) {
// このIOExceptionは復帰不能なのでエラー出力のみ
System.err.println(e.getMessage());
}
}
}
}
