📜  素数字符串(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:28.143000             🧑  作者: Mango

素数字符串

素数字符串指的是仅由素数组成的字符串,更确切地说,如果一个字符串中每个字符都为素数,那么这个字符串就被称为素数字符串。

比如字符串 "2357" 和 "17" 都是素数字符串,而字符串 "123" 和 "246" 就不是。

素数字符串的研究有很多有趣的应用,比如密码学、编码等等。

判断一个字符串是否为素数字符串

判断一个字符串是否为素数字符串可以采用如下的算法:

def is_prime(num):
    '''
    判断一个数字是否为素数
    '''
    if num < 2:
        return False
    for i in range(2, int(num**0.5) + 1):
        if num % i == 0:
            return False
    return True

def is_prime_string(s):
    '''
    判断一个字符串是否为素数字符串
    '''
    for ch in s:
        if not is_prime(int(ch)):
            return False
    return True

这个算法的时间复杂度为 $O(n\sqrt{n})$,其中 $n$ 表示字符串的长度。

生成所有的素数字符串

我们可以采用回溯法来生成所有的素数字符串:

def backtrack(s, idx, primes, res):
    if idx == len(s):
        res.append(''.join(primes))
        return
    for i in range(idx, len(s)):
        if is_prime_string(s[idx:i+1]):
            primes.append(s[idx:i+1])
            backtrack(s, i+1, primes, res)
            primes.pop()

def generate_all_prime_strings(s):
    res = []
    backtrack(s, 0, [], res)
    return sorted(res)

其中,generate_all_prime_strings 函数用来生成所有的素数字符串。这个算法的时间复杂度为 $O(2^n)$。

参考资料