Crivello di Eratostene
Il crivello di Eratostene è un metodo per trovare i numeri primi in un intervallo di interi compreso tra 2 e n.
Come funziona
- Scrivo tutti i numeri tra 2 e n.
- Seleziono il primo numero (2)
- Cancello tutti i multipli di 2 dalla lista.
- Seleziono il secondo numero tra quelli non cancellati (3)
- Cancello tutti i multipli di 3 dalla lista.
- E così via fino alla radice $ \sqrt{n} $ di n
Al termine dell'algoritmo nella lista restano soltanto i numeri primi compresi tra 2 e n.
Un esempio pratico
Voglio trovare i numeri primi fino a cento.
Per prima cosa scrivo i numeri da 2 a 100 in una tabella.
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |
51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |
71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 |
81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |
91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 |
Nota. Il numero 1 non va messo nella tabella perché il numero uno non è considerato un numero primo, in quanto la sua fattorizzazione non è unica. Ad esempio posso fattorizzare 1 con tutte le potenze di 1. $$ 1 = 1^1=1^2=1^3 ... $$ Un numero primo, per definizione, è divisibile per uno e per se stesso e la sua fattorizzazione è unica, indipendentemente dall'ordine dei fattori.
Per trovare i primi da 1 a 100 mi basta eliminare dalla tabella i multipli degli interi da 2 alla radice di n=100, $ \sqrt{100}=10 $, ossia da 2 a 10.
Seleziono 2 ed elimino tutti i multipli di 2 dalla tabella.
2 | 3 | 5 | 7 | 9 | |||||
11 | 13 | 15 | 17 | 19 | |||||
21 | 23 | 25 | 27 | 29 | |||||
31 | 33 | 35 | 37 | 39 | |||||
41 | 43 | 45 | 47 | 49 | |||||
51 | 53 | 55 | 57 | 59 | |||||
61 | 63 | 65 | 67 | 69 | |||||
71 | 73 | 75 | 77 | 79 | |||||
81 | 83 | 85 | 87 | 89 | |||||
91 | 93 | 95 | 97 | 99 |
Poi seleziono 3 ed elimino tutti i multipli di 3 che si trovano ancora nella tabella.
2 | 3 | 5 | 7 | ||||||
11 | 13 | 17 | 19 | ||||||
23 | 25 | 29 | |||||||
31 | 35 | 37 | |||||||
41 | 43 | 47 | 49 | ||||||
53 | 55 | 59 | |||||||
61 | 65 | 67 | |||||||
71 | 73 | 77 | 79 | ||||||
83 | 85 | 89 | |||||||
91 | 95 | 97 |
Non essendoci più il 4 in tabella, è inutile esaminarlo perché so già che non è un numero primo.
Quindi, il numero successivo è 5. Lo seleziono ed elimino i multipli di 5 dalla tabella.
2 | 3 | 5 | 7 | ||||||
11 | 13 | 17 | 19 | ||||||
23 | 29 | ||||||||
31 | 37 | ||||||||
41 | 43 | 47 | 49 | ||||||
53 | 59 | ||||||||
61 | 67 | ||||||||
71 | 73 | 77 | 79 | ||||||
83 | 89 | ||||||||
91 | 97 |
Infine, seleziono 7 ed elimino i multipli di 7 dalla tabella.
2 | 3 | 5 | 7 | ||||||
11 | 13 | 17 | 19 | ||||||
23 | 29 | ||||||||
31 | 37 | ||||||||
41 | 43 | 47 | |||||||
53 | 59 | ||||||||
61 | 67 | ||||||||
71 | 73 | 79 | |||||||
83 | 89 | ||||||||
97 |
Non ci sono altri numeri minori di 10 da esaminare nella tabella, quindi l'algoritmo si conclude qui.
I numeri restanti nella tabella sono i numeri primi da 2 a 100.
E così via.