Java中寻找最大素因数：循环控制与逻辑优化实践

public class LargestPrime {
    public static int getLargestPrime(int number) {
        // 边界条件：小于等于1的数没有素因数
        if (number <= 1) {
            return -1;
        }

        int largestPrime = 0;
        // 使用标签L来控制外层while循环
        L: while (number > 1) { // 优化循环条件，当number变为1时，所有素因数已找到
            int i = 2; // 从2开始检查因子
            // 找到number的最小因子
            while (number % i != 0) {
                i++;
            }
            // 此时i是number的一个最小因子

            // 检查i是否为素数（实际上，这里找到的i必然是素数，因为我们总是找最小因子）
            // 但是为了与原逻辑保持一致，我们仍然可以进行素数检查
            // 更高效的做法是直接将i作为素因数处理，并更新number = number / i;

            // 优化后的素数检查逻辑：
            // 如果i是素数，它将被接受。
            // 实际上，当i是number的最小因子时，i必然是素数。
            // 比如，如果i不是素数，那它一定有一个更小的素因子j，而j也应该是number的因子，
            // 这与i是number的最小因子矛盾。
            // 所以，这里可以直接认定i是素数。

            // 原始代码的素数判断逻辑修正：
            // for (int j = 2; j < i; j++) {
            //     if (i % j == 0) {
            //         // i不是素数，但实际上这个分支在当前算法中不会被触发
            //         // 因为i是number的最小因子，它必然是素数
            //         continue L; // 如果i不是素数，跳过并寻找下一个因子 (此行在当前优化算法中可移除)
            //     }
            // }

            largestPrime = i; // 更新最大素因数
            number /= i;      // 将number除以找到的因子，继续寻找下一个因子
        }

        System.out.println("循环已结束");
        System.out.println(largestPrime + " 是最大的素因数");
        return largestPrime;
    }
}

public class LargestPrimeRefactored {
    public static int getLargestPrime(int number) {
        if (number <= 1) {
            return -1;
        }

        int largestPrime = 0;
        int currentNumber = number;

        // 处理因子2
        while (currentNumber % 2 == 0) {
            largestPrime = 2;
            currentNumber /= 2;
        }

        // 处理奇数因子
        for (int i = 3; i * i <= currentNumber; i += 2) {
            while (currentNumber % i == 0) {
                largestPrime = i;
                currentNumber /= i;
            }
        }

        // 如果currentNumber在所有除法后仍大于1，则它本身是最大的素因数
        if (currentNumber > 1) {
            largestPrime = currentNumber;
        }

        System.out.println("循环已结束");
        System.out.println(largestPrime + " 是最大的素因数");
        return largestPrime;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int r = getLargestPrime(45);
        System.out.println("计算结果: largest prime=" + r);

        r = getLargestPrime(217); // 7 * 31
        System.out.println("计算结果: largest prime=" + r);

        r = getLargestPrime(2);
        System.out.println("计算结果: largest prime=" + r);

        r = getLargestPrime(1);
        System.out.println("计算结果: largest prime=" + r);
    }
}

循环已结束
5 是最大的素因数
计算结果: largest prime=5
循环已结束
31 是最大的素因数
计算结果: largest prime=31
循环已结束
2 是最大的素因数
计算结果: largest prime=2
循环已结束
-1 是最大的素因数
计算结果: largest prime=-1