Решето Эратосфена в программировании

Математика – наука, которая появилась несколько тысяч лет и активно использовалась уже в Древней Греции. При этом многие ученые-теоретики, жившие в то время, делали открытия, ставшие великими и гениальными, но настоящее признание получили несколько веков спустя, когда технологии позволили понять весь потенциал исследований античных арифметиков. Стоит отметить, что все расчеты в далеких эпохах велись «в уме» или содержали в себе масштабные записи вычислений. Одним из самых известных греческих специалистов был Эратосфен, негласно названный прапрадедушкой программирования. С появлением информатики именно его расчеты, теории и аксиомы нередко преобразовывались в компьютерные «языки». В арсенале математика было несколько интересных открытий, но наиболее распространенным стало решето Эратосфена, помогающее быстро найти простое число из представленной последовательности.

Биография ученого

Несмотря на то что вся деятельность специалиста происходила на территории Древней Греции, родился будущий гений в Африке в третьем столетии до нашей эры. Обучался ученый в крупнейших городах Греции, где и остался жить на постоянной основе. Его преподавателями были известные поэты, философы и грамматики того времени.

Благодаря разностороннему развитию и уважению в круге единомышленников гениальный теоретик приглашается на должность библиотекаря Александрии, где и прослужил до самой смерти, создавая невероятные для той эпохи опусы и исследования в разных областях, в том числе решето Эратосфена. Современник ученого – легендарный Архимед – отзывался о нем только в лестных тонах и даже посвятил его работе отдельный труд.

Достижения

Главной особенностью античного ученого по праву считается разносторонность изучаемых направлений. При этом практически во всех сферах он добился выдающихся результатов. Философия, поэзия, математика, астрономия, музыка, филология, география – за такой уникальный универсализм в поиске знаний теоретик получил прозвище Пентатл, по ассоциации со спортивным многоборьем. Конечно, он не стал великим в одной из изучаемых областей, но в каждой из них получалось достичь неплохих результатов.

Об этом говорят сохранившиеся фрагменты его трудов и исследований. Несмотря на нахождение в некоторой тени своих современников, ученый сделал огромный вклад в историю математики, а решето Эратосфена с рядом других известных расчетов по праву стало на одну строчку со знаменитыми геометрическими и арифметическими открытиями.

История названия и подробности нахождения

В античные времена все записи, в том числе математические выкладки производились на специальных табличках из воска. Поэтому при расчетах алгебраического и арифметического характера, особенно во время исключения цифр в последовательностях, ученые «выкалывали» их на письменных принадлежностях.

После всех работ табличка напоминала предмет домашней утвари, за что исследование и было названо – решето Эратосфена. Толчком к открытию послужили мысли гения о нахождении простых чисел в натуральном ряду. Работы длились несколько месяцев, пока не был достигнут окончательный результат. В третьем столетии до нашей эры он стал настоящим прорывом.

Что представляет собой алгоритм?

Быстрый способ найти все простые числа в натуральном ряду интересовали ученых с незапамятных времен. Ведь они не имеют строгой последовательности и расположены в условно-случайном порядке. На данный момент специалисты во многом разобрались и научились производить нужные вычисления достаточно быстро. В этом им помог нехитрый алгоритм – решето Эратосфена. Античный гений открыл его в несколько этапов:

• Берется натуральный ряд от одного до любой цифры (универсальный термин N).Стоит отметить, что несколько тысячелетий назад единица считалась простым числом. Сейчас его относят к особому виду, не имеющему строгого определения.
• Далее происходит вычеркивание всех чисел, делящихся на двойку.
• Затем берется первое из оставшихся (в данном случае тройка) и исключают все цифры, которые делятся на него.
• Расчет продолжается до последнего числа в последовательности.
• Оставшийся ряд будет содержать только простые показатели.
  

Такой вариант долгое время считался единственно эффективным, а с появлением информатики специалисты смогли делать вычисления более сложных последовательностей. При этом даже с новыми технологиями решето Эратосфена является важнейшей математической теорией.

Языки программирования в сфере арифметических расчетов

Технологии, компьютеры и информатика позволили математикам, изучающим алгебраические теории, выйти на новый этап развития науки. Первым делом, воспользовавшись уникальной возможностью, они стали интегрировать известные арифметические и геометрические исследования в программирование. Одним из самых востребованных электронно-вычислительных языков в тот момент стал, в том числе для расчета алгоритма решето Эратосфена, Паскаль. С его помощью за несколько секунд можно было находить простые числа в последовательности натуральных цифр, которые долгое время были недоступны или исчислялись путем грандиозных записей, занимая много времени. В итоге, практическая база нового потенциала получила улучшенный вариант античного открытия и практические безграничные возможности расчетов.

Использование на современных Олимпиадах по информатике

На данный момент проведение соревнований для школьников по различным предметам снова набирают популярность. Лауреаты и победители таких мероприятий выходят на новый уровень обучения и могут получить неплохие перспективы в дальнейшей деятельности, в том числе материальные гранды.

Олимпиады по информатике включают в себя не только сложные задачи, но и нахождение таких известных понятий, как простые числа. Решето Эратосфена при этом используется в качестве наиболее актуального способа вычисления последовательностей, путем интегрирования аксиомы в программный код. Несмотря на древность открытия, данная теория помогает быстро и эффективно освоиться в труднодоступных расчетах.