C言語で2つの区間の間にある素数を表示するプログラム

この記事では、C言語を使って、ユーザーが入力した2つの数値（区間）の間に存在する素数をすべて表示する方法を解説します。

アルゴリズムの考え方

まず、実行時にコンソールから2つの数値を入力します。次に、素数かどうかを判定するためのフラグ変数を宣言し、forループの条件を使って各数値が素数であるかどうかをチェックします。

判定のロジックは以下のとおりです。

• フラグが 0 の場合：その数値は素数であるため、画面に出力します。
• フラグが 1 の場合：その数値は素数ではないため、内側のループを抜けて次の数値へ進みます。

具体的には、ある数 i について、2 から i/2 までの整数で順番に割り切れるかどうかを確認します。1つでも割り切れる数が見つかれば素数ではないと判断できます。

プログラム：区間内の素数を表示する

以下は、2つの区間の間にある素数を表示するCプログラムです。

#include <stdio.h>
int main(){
    int number1,number2,i,j,flag;
    printf("enter the two intervals:");
    scanf("%d %d",&number1,&number2);
    printf("prime no's present in between %d and %d:",number1,number2);
    for(i=number1+1;i<number2;i++){// 2つの数値の間の区間
        flag=0;
        for(j=2;j<=i/2;++j){ // 素数かどうかを判定
            if(i%j==0){
                flag=1;
                break;
            }
        }
        if(flag==0)
            printf("%d\n",i);
    }
    return 0;
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

enter the two intervals:10 50
the number of prime numbers present in between 10 and 50:
11
13
17
19
23
29
31
37
41
43
47

この例では、10から50の間に存在する素数として、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47 の11個が表示されています。

応用例：区間内の素数以外の数値を表示する

次に、逆の発想で、2つの数値の間から素数を除外した数値だけを表示するプログラムを紹介します。フラグ変数の初期値と判定条件を反転させるだけで実現できます。

プログラム

#include <stdio.h>
int main(){
    int number1,number2,i,j,flag;
    printf("enter the two intervals:");
    scanf("%d %d",&number1,&number2);
    printf("the numbers that are present after removing prime numbers in between %d and %d:\n",number1,number2);
    for(i=number1+1;i<number2;i++){// 2つの数値の間の区間
        flag=1;
        for(j=2;j<=i/2;++j){ // 素数かどうかを判定
            if(i%j==0){
                flag=0;
                break;
            }
        }
        if(flag==0)
            printf("%d\n",i);
    }
    return 0;
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

enter the two intervals:10 20
the numbers that are present after removing prime numbers in between 10 and 20:
12
14
15
16
18

このように、フラグ変数の扱いを少し変更するだけで、素数のみを抽出する処理と、素数を除外する処理の両方を同じアルゴリズムで実装できることがわかります。素数判定の基本構造を理解しておくと、さまざまな場面で応用できるでしょう。