数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
楼主: lusishun

简单倍数含量筛法的缺陷

[复制链接]
 楼主| 发表于 2021-6-17 11:15 | 显示全部楼层
共识:
由连乘积求得的素数个数,没法精准。
是一个近似值
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2021-6-17 12:24 | 显示全部楼层
天山草@ 发表于 2021-6-17 09:43
再以 100000 为例计算,实际值是不大于 100000 的正整数中共有 9592 个素数。

用网上的连乘积公式计算, ...

1万以内共1229个素数,对10000用素数2-97逐个筛分后,剩余1205素数,减去不是素数的1,加上已被删除的25个素数2-97,1205-1+25=1229,没有产生误差!(按累乘,最后的乘积是1203.173,有一点小误差)
2万以内共2262个素数,对20000用素数2-139逐个筛分后,剩余2229素数,减去不是素数的1,加上已被删除的34个素数2-139,2229-1+34=1262,也没有产生误差!(按累乘,最后的乘积是2207.307,有一点小误差)
10万内共9592个素数,按累乘积得9651.939,不减1加68都大于9592了,是产生了一定的误差!

这些误差是怎么产生的?是突变还是渐变?
请看如下计算表,n等于1万、2万时有微小负偏差,n等于3万时偏差变正,n等于4万时又出现负偏差;但n大于等于5万后都是正偏差,且逐渐增大。天山草老师的分析是正确的!
整数n        平方根        大素        素个数        累乘积        加减后        实际个数        误差
10000        100         97        25        1203.173        1227        1229        -2
20000        141         139        34        2227.307        2260        2262        -2
30000        173         173        40        3217.269        3256        3245        11
40000        200         199        46        4155.786        4200        4203        -3
50000        224         223        48        5146.928        5193        5133        60
60000        245         241        53        6045.283        6097        6057        40
70000        265         263        56        6970.791        7025        6935        90
80000        283         281        60        7851.127        7910        7837        73
90000        300         293        62        8771.269        8832        8713        119
100000        316         313        65        9651.939        9715        9592        123

以上分析当否,请指教!

点评

近似的计算,为其缺陷,瑕疵, 如何规避缺陷,用好优势。  发表于 2021-6-17 12:48
您的资料仍在认可连乘积算法是近似计算,就是有一个精准的结果,它还是通过近似计算得到的,  发表于 2021-6-17 12:46
您提供的资料很宝贵,这正是连乘积算法的优势,网友很喜欢,是吗? 您知道为什么会有如此好的结果吗?  发表于 2021-6-17 12:43
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2021-6-17 12:58 | 显示全部楼层
倍数含量筛法,揭示了连乘积求法优势的由来,倍数含量的重叠规律,不但整数部分,依据重叠规律,就是小数部分也有重叠规律(虽有特别的出入,但还会相互抵消),所有,虽是步步近似,但最后结果,仍令计算人感到欣慰。
进而,使很多网友浏览往返,热衷推算,计算到几亿亿的素数对
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2021-6-17 16:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2021-6-17 16:54 编辑

1-100万间连乘积计算值与实际素数值的差                                                               
万        方根        大素        素号        累乘        加减后        实际        万增        误差
1        100         97        25        1203         1227        1229        1229        -2
2        141         139        34        2227         2260        2262        1033        -2
3        173         173        40        3217         3256        3245        983        11
4        200         199        46        4156         4200        4203        958        -3
5        224         223        48        5147         5193        5133        930        60
6        245         241        53        6045         6097        6057        924        40
7        265         263        56        6971         7025        6935        878        90
8        283         281        60        7851         7910        7837        902        73
9        300         293        62        8771         8832        8713        876        119
10        316         313        65        9652         9715        9592        879        123
11        332         331        67        10552         10617        10453        861        164
12        346         337        68        11477         11543        11301        848        242
13        361         359        72        12292         12363        12159        858        204
14        374         373        74        13167         13239        13010        851        229
15        387         383        76        14033         14108        13848        838        260
16        400         397        78        14893         14969        14683        835        286
17        412         409        80        15745         15824        15497        814        327
18        424         421        82        16592         16673        16342        845        331
19        436         433        84        17433         17515        17170        828        345
20        447         443        86        18267         18352        17984        814        368
21        458         457        88        19096         19183        18807        823        376
22        469         467        91        19876         19966        19618        811        348
23        480         479        92        20736         20827        20437        819        390
24        490         487        93        21594         21685        21221        784        464
25        500         499        95        22402         22496        22044        823        452
26        510         503        96        23252         23347        22837        793        510
27        520         509        97        24099         24195        23642        805        553
28        529         523        99        24896         24993        24432        790        561
29        539         523        99        25785         25883        25224        792        659
30        548         547        101        26576         26676        25997        773        679
31        557         547        101        27462         27562        26800        803        762
32        566         563        103        28247         28348        27608        808        740
33        574         571        105        29027         29131        28404        796        727
34        583         577        106        29855         29960        29182        778        778
35        592         587        107        30681         30787        29977        795        810
36        600         599        109        31452         31559        30757        780        802
37        608         607        111        32219         32328        31522        765        806
38        616         613        112        33035         33146        32300        778        846
39        624         619        114        33795         33908        33067        767        841
40        632         631        115        34607         34720        33860        793        860
41        640         631        115        35472         35585        34614        754        971
42        648         647        118        36168         36284        35390        776        894
43        656         653        119        36972         37090        36162        772        928
44        663         661        121        37718         37837        36941        779        896
45        671         661        121        38575         38694        37706        765        988
46        678         677        123        39315         39437        38458        752        979
47        686         683        124        40111         40234        39223        765        1011
48        693         691        125        40905         41029        40005        782        1024
49        700         691        125        41757         41881        40766        761        1115
50        707         701        126        42549         42673        41538        772        1135
51        714         709        127        43339         43464        42291        753        1173
52        721         719        128        44127         44253        43061        770        1192
53        728         727        129        44914         45041        43825        764        1216
54        735         733        130        45699         45827        44572        747        1255
55        742         739        131        46482         46611        45322        750        1289
56        748         743        132        47263         47394        46072        750        1322
57        755         751        133        48043         48175        46819        747        1356
58        762         761        135        48757         48891        47588        769        1303
59        768         761        135        49598         49732        48351        763        1381
60        775         773        137        50308         50443        49098        747        1345
61        781         773        137        51146         51282        49861        763        1421
62        787         787        138        51919         52055        50612        751        1443
63        794         787        138        52756         52893        51341        729        1552
64        800         797        139        53526         53664        52074        733        1590
65        806         797        139        54363         54500        52831        757        1669
66        812         811        141        55063         55202        53564        733        1638
67        819         811        141        55897         56037        54309        745        1728
68        825         821        142        56662         56803        55063        754        1740
69        831         829        145        57287         57431        55815        752        1616
70        837         829        145        58117         58261        56543        728        1718
71        843         839        146        58877         59022        57306        763        1716
72        849         839        146        59707         59851        58029        723        1822
73        854         853        147        60465         60610        58789        760        1821
74        860         859        149        61150         61298        59531        742        1767
75        866         863        150        61905         62053        60238        707        1815
76        872         863        150        62730         62879        60978        740        1901
77        877         877        151        63483         63633        61733        755        1900
78        883         883        153        64162         64314        62468        735        1846
79        889         887        154        64911         65064        63206        738        1858
80        894         887        154        65733         65886        63951        745        1935
81        900         887        154        66555         66707        64683        732        2024
82        906         887        154        67376         67529        65416        733        2113
83        911         911        156        68048         68203        66161        745        2042
84        917         911        156        68868         69022        66890        729        2132
85        922         919        157        69612         69767        67617        727        2150
86        927         919        157        70431         70586        68342        725        2244
87        933         929        158        71173         71330        69095        753        2235
88        938         937        159        71914         72072        69823        728        2249
89        943         941        160        72654         72813        70555        732        2258
90        949         947        161        73393         73553        71274        719        2279
91        954         953        162        74131         74291        72026        752        2265
92        959         953        162        74945         75106        72734        708        2372
93        964         953        162        75760         75920        73474        740        2446
94        970         967        163        76495         76657        74187        713        2470
95        975         971        164        77230         77392        74907        720        2485
96        980         977        165        77963         78126        75618        711        2508
97        985         983        166        78695         78859        76350        732        2509
98        990         983        166        79506         79670        77067        717        2603
99        995         991        167        80236         80402        77777        710        2625
100        1000         997        168        80965         81132        78498        721        2634

误差增长速度如此之快,出乎预料!

点评

别浪费精力和资源,有简单倍数含量单筛法,就明白了,所以,我就想起了加强筛。  发表于 2021-6-17 16:57
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2021-6-17 17:00 | 显示全部楼层
连乘积(1-1/p),应用于求小于n的素数个数,还是最好的吧!
这应该是大家的第二个共识。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2021-6-17 17:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 lusishun 于 2021-6-17 09:09 编辑
lusishun 发表于 2021-6-17 09:00
连乘积(1-1/p),应用于求小于n的素数个数,还是最好的吧!
这应该是大家的第二个共识。


接续:
公式本身就是近似,有的网友,为了使计算结果接近实际,有用什么系数,修正数值,我认为意义不大,只是得的数值与实际数值接近了,对证明没有效果。从客观上,得了一个感觉结论,数越大,表为两素数之和的数对越多,不能把这样的感觉当证明啊,这个感觉还是猜啊。

点评

用连乘积计算素数个数是一个既快捷又方便的公式,当整数n较大时误差增大,用大傻介绍的梅滕斯常数校正一下就是了! 鲁先生不要幸灾乐祸,我差一点掉入先生设的“泥潭”中,不想再靠近“加强筛”这个泥潭!  发表于 2021-6-17 17:48
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2021-6-17 18:20 | 显示全部楼层
你不进入加强筛的“泥潭”,您就欣赏不到数学皇冠上的奇光异彩,随你自己的意愿,我没有绑架您的意思。
连乘积(1-1/p)的缺陷是显而易见的,拜拜
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2021-6-17 18:50 | 显示全部楼层
杨先生,您是,
沉迷于连乘积式单筛,不敢(欣赏)进军倍数含量加强比例两筛,反而认为加强筛是“泥潭”,怕被陷进去。哈哈
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2021-6-18 08:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangchuanju 于 2021-6-18 08:27 编辑
lusishun 发表于 2021-6-17 18:50
杨先生,您是,
沉迷于连乘积式单筛,不敢(欣赏)进军倍数含量加强比例两筛,反而认为加强筛是“泥潭”, ...


误差分析(以1000为例):                                               
筛子        剩余        筛除        累乘积        累计多删        各筛删除        各筛多删
2        500        500        500.00         0.00         500.00         0.00
3        333        167        333.33         -0.33         166.67         -0.33
5        266        67        266.67         -0.67         66.67         -0.33
7        228        38        228.57         -0.57         38.10         0.10
11        207        21        207.79         -0.79         20.78         -0.22
13        190        17        191.81         -1.81         15.98         -1.02
17        179        11        180.53         -1.53         11.28         0.28
19        170        9        171.02         -1.02         9.50         0.50
23        163        7        163.59         -0.59         7.44         0.44
29        160        3        157.95         2.05         5.64         2.64
31        158        2        152.85         5.15         5.10         3.10
手工逐个筛除后剩余158个数字,减1加11,等于168,不出现误差。
累乘法计算到31后剩余152.85数,少了5.15数,分解到各筛如上;
其中前9筛,累计多删除0.59数,但用29筛时,本应删除3数,结果删除了5.64数;       
用31筛时,本应删除2数,结果删除了5.10数;故最终形成多删5数的结局。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2021-6-18 08:26 | 显示全部楼层
再以10000为例进行误差分析:                                               
筛子        剩余        筛除        累乘积        累计多删        各筛删除        各筛多删
2        5000        5000        5000.00         0.00         5000.00         0.00
3        3333        1667        3333.33         -0.33         1666.67         -0.33
5        2666        667        2666.67         -0.67         666.67         -0.33
7        2285        381        2285.71         -0.71         380.95         -0.05
11        2077        208        2077.92         -0.92         207.79         -0.21
13        1917        160        1918.08         -1.08         159.84         -0.16
17        1806        111        1805.25         0.75         112.83         1.83
19        1711        95        1710.24         0.76         95.01         0.01
23        1634        77        1635.88         -1.88         74.36         -2.64
29        1574        60        1579.47         -5.47         56.41         -3.59
31        1517        57        1528.52         -11.52         50.95         -6.05
37        1470        47        1487.21         -17.21         41.31         -5.69
41        1428        42        1450.94         -22.94         36.27         -5.73
43        1390        38        1417.19         -27.19         33.74         -4.26
47        1356        34        1387.04         -31.04         30.15         -3.85
53        1328        28        1360.87         -32.87         26.17         -1.83
59        1304        24        1337.80         -33.80         23.07         -0.93
61        1282        22        1315.87         -33.87         21.93         -0.07
67        1264        18        1296.23         -32.23         19.64         1.64
71        1248        16        1277.98         -29.98         18.26         2.26
73        1235        13        1260.47         -25.47         17.51         4.51
79        1225        10        1244.51         -19.51         15.96         5.96
83        1216        9        1229.52         -13.52         14.99         5.99
89        1209        7        1215.71         -6.71         13.81         6.81
97        1205        4        1203.17         1.83         12.53         8.53
手工逐个筛除后剩余1205,减1加25,等于1229,当n扩大到10000时,没有出现误差!
累乘法计算到97后剩余1203.17数,少了1.83数,分解到各筛如上;
其中中部各筛(23-59)都少删除一些数字,最大为6个;后部各筛(67-97)都多删除了一些数字,最大为8.53;
最终造成多删除2数的结局。

点评

用加强筛,最后剩下的素数个数,一定比实际素数个数,少很多,要是为了求素数个数,效果不如不加强。  发表于 2021-6-18 09:41
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|数学中国 ( 京ICP备05040119号 )

GMT+8, 2025-6-18 03:10 , Processed in 0.104457 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表