【C言語】forループを使って1〜Nまでの素数をすべて表示するプログラム

問題

実行時にユーザーが入力した値nに対して、1からnの間に存在するすべての素数を表示するC言語プログラムを作成しましょう。

解決策

ここでは、forループを使用して、実行時にユーザーから与えられた値nまでの範囲内にある素数をすべて検出・表示する方法を解説します。

なお、素数とは、1とその数自身以外に約数を持たない、1より大きい自然数のことです。具体的には、2、3、5、7、11、13などが該当します。

アルゴリズム

以下は、実行時にユーザーが入力した値nまでの素数をすべて表示するためのアルゴリズムです。

ステップ1 − nの値を入力として読み込む

ステップ2 − カウンタ変数countを0で初期化する

ステップ3 − i = 2からnまで繰り返し処理を行う

   a. j = 1からiまで繰り返す
   b. もし i % j == 0 ならば
   c. count をインクリメントする
   d. もし count が 2 と等しければ
   e. i の値を出力する

フローチャート

以下のフローチャートは、1からnまでの素数を表示するCプログラムの処理の流れを視覚的に表したものです。

サンプルプログラム

以下は、実行時にユーザーが入力した値nまでの素数をすべて表示するC言語プログラムです。

#include<stdio.h>
void main(){
   int i, num, n, count;
   printf("Enter the range: \n");
   scanf("%d", &n);
   printf("The prime numbers in between the range 1 to %d:",n);
   for(num = 1;num<=n;num++){
      count = 0;
      for(i=2;i<=num/2;i++){
         if(num%i==0){
            count++;
         break;
    }
  }
   if(count==0 && num!= 1)
      printf("%d ",num);
   }
}

プログラムのポイント

• 外側のforループで、1からnまでの各数値（num）を順番にチェックします。
• 内側のforループでは、2からnum/2までの値で割り切れるかどうかを判定します。割り切れる数が見つかった時点でcountを増やし、break文で内側のループを抜けます。
• countが0のまま（＝約数が存在しない）であり、かつnumが1でない場合、その数は素数であるため画面に出力されます。

実行結果

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、以下のような出力が得られます。

Enter the range:50
The prime numbers in between the range 1 to 50:
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47

このように、範囲として「50」を入力すると、1から50までの間に存在する15個の素数が正しく表示されます。