Primzahlen ermitteln – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Das Programm soll die Primzahlen von 2 bis zur eingegebenen Zahl im Seriellen Monitor anzeigen. Außerdem wird eine Obergrenze für die eingegebene Zahl festgelegt. Die Variable int ist auf 32767 begrenzt und die Untersuchung größerer Zahlen benötigt sehr viel Rechenzeit.

So sieht es aus:

Definiere die Variable EingabeMax, die Zahlen sollen nicht größer als 1000 sein.
Der setup-Teil startet den Seriellen Monitor und zeigt die Aufforderung an, eine Zahl einzugeben.

int EingabeMax = 1000;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);

  // auf serielle Verbindung warten
  while (!Serial);
  delay(1000);
  
  Serial.println("Zahl eingeben:");
  Serial.println("Maximum ist: " + String(EingabeMax) + "!");
}

int EingabeMax = 1000;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

// auf serielle Verbindung warten

while (!Serial);

delay(1000);

Serial.println("Zahl eingeben:");

Serial.println("Maximum ist: " + String(EingabeMax) + "!");

}

Der loop-Teil:

void loop() 
{
  while (Serial.available() > 0) 
  {
    int Zahl = Serial.parseInt();

    // Enter/Senden gedrückt
    if (Serial.read() == '\n') 
    {
      // nur ausführen wenn Zahl < 1000
      // -> ansonsten ist die Rechenzeit zu lang
      if (Zahl <= EingabeMax) 
      {
        int ZaehlerZeile = 0;
        Serial.println("----------------------------------------------");
        Serial.println("Primzahlen bis " + String(Zahl));
        for (int i = 2; i < Zahl; i++) 
        {
          // Primzahl suchen -> Funktion aufrufen
          bool Suche = Primzahl(i);
          
          // Primzahl gefunden -> Suche = true
          if (Suche) 
          {
            ZaehlerZeile++;

            // 10 Zahlen pro Zeile
            if (ZaehlerZeile % 10 == 0) Serial.println(String(i) + ",");
            else Serial.print(String(i) + "," + '\t');
          }
        }
        Serial.println("\n---------------------------------------------");
        Serial.println(String(ZaehlerZeile) + " Primzahlen gefunden!");
      }
    
      else Serial.println("Die Eingabe ist >1000");
    }
  }
}

void loop()

{

while (Serial.available() > 0)

{

int Zahl = Serial.parseInt();

// Enter/Senden gedrückt

if (Serial.read() == '\n')

{

// nur ausführen wenn Zahl < 1000

// -> ansonsten ist die Rechenzeit zu lang

if (Zahl <= EingabeMax)

{

int ZaehlerZeile = 0;

Serial.println("----------------------------------------------");

Serial.println("Primzahlen bis " + String(Zahl));

for (int i = 2; i < Zahl; i++)

{

// Primzahl suchen -> Funktion aufrufen

bool Suche = Primzahl(i);

// Primzahl gefunden -> Suche = true

if (Suche)

{

ZaehlerZeile++;

// 10 Zahlen pro Zeile

if (ZaehlerZeile % 10 == 0) Serial.println(String(i) + ",");

else Serial.print(String(i) + "," + '\t');

}

Serial.println("\n---------------------------------------------");

Serial.println(String(ZaehlerZeile) + " Primzahlen gefunden!");

}

else Serial.println("Die Eingabe ist >1000");

}

Der Funktion Primzahl wird die zu untersuchende Zahl übergeben. Weil Teiler, die größer als die Hälfte der Zahl sind, nicht möglich sind, wird auch nur bis zur Hälfte geprüft.

Die Primzahlen werden mit einer ⇒bool-Funktion bestimmt.

Die Teilbarkeit wird mit ⇒modulo ermittelt.

bool Primzahl(int Zahl)
{
  // nur bis zur Hälfte der Eingabe prüfen
  for (int i = 2 ; i <= Zahl / 2; i++)
  {
    // Teilbarkeit mit modulo testen
    // wenn kein Rest ⇒ Eingabe ist teilbar ⇒ false zurückgeben
    if (Zahl % i == 0) return false;
  }

  // keine Teiler gefunden ⇒ Primzahl = true zurückgeben
  return true;
}