🧮 Liệt kê các số nguyên tố nhỏ hơn n trong Java (Có kiểm tra dữ liệu nhập)

🎯 Mục tiêu bài viết

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xây dựng một chương trình Java sử dụng phương thức để:

• Nhập vào số nguyên dương n
• Kiểm tra tính hợp lệ của dữ liệu nhập
• Liệt kê các số nguyên tố nhỏ hơn n
• Tối ưu thuật toán kiểm tra số nguyên tố

Bài này rất phù hợp cho:

• Người mới học Java
• Sinh viên học Java cơ bản
• Ôn tập phương thức, vòng lặp và xử lý ngoại lệ

📌 Số nguyên tố là gì?

Một số nguyên tố là số:

• Lớn hơn 1
• Chỉ chia hết cho 1 và chính nó

Ví dụ:

• ✅ Số nguyên tố: 2, 3, 5, 7, 11
• ❌ Không phải số nguyên tố: 1, 4, 6, 8, 9

🧠 Ý tưởng chương trình

Chương trình được chia thành các phương thức riêng biệt:

Cách làm này giúp:

• Code rõ ràng
• Dễ bảo trì
• Đúng tư duy lập trình hướng đối tượng

💻 Code chương trình hoàn chỉnh

package vn.info.error404labs.bai9;

import java.util.Scanner;

public class Example {

    // Scanner dùng chung cho toàn bộ class
    private Scanner sc = new Scanner(System.in);

    public static void main(String[] args) {

        Example ex = new Example();

        // Nhập số nguyên dương n
        int n = ex.nhapInt("Nhap n: ");

        // Liệt kê các số nguyên tố nhỏ hơn n
        ex.lietKeSoNguyenToBeHonN(n);

    }

    // Phương thức nhập số nguyên dương
    public int nhapInt(String label) {
        while(true) {
            try {
                System.out.print(label);
                int n = Integer.valueOf(sc.nextLine());

                if(n <= 0) {
                    System.out.println("\nVui long nhap so nguyen duong (> 0)!");
                } else {
                    return n;
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("\nVui long nhap dung dinh dang so nguyen duong!");
            }
        }
    }

    // Phương thức kiểm tra số nguyên tố
    public boolean kiemTraSoNguyenTo(int n) {
        if(n < 2) {
            return false;
        }

        if(n == 2) {
            return true;
        }

        if(n % 2 == 0) {
            return false;
        }

        // Chỉ kiểm tra các số lẻ
        for(int i = 3; i <= n / i; i += 2) {
            if(n % i == 0) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    // Phương thức liệt kê số nguyên tố nhỏ hơn n
    public void lietKeSoNguyenToBeHonN(int n) {
        System.out.println("\nCac so nguyen to nho hon " + n + ":");
        for(int i = 2; i < n; i++) {
            if(kiemTraSoNguyenTo(i)) {
                System.out.print(i + " ");
            }
        }
    }

}

🔍 Giải thích chi tiết từng phần

1️⃣ Phương thức nhapInt()

• Dùng vòng lặp while(true) để buộc nhập đúng
• Sử dụng try-catch để tránh chương trình bị lỗi khi nhập sai
• Chỉ chấp nhận số nguyên dương (> 0)

👉 Đây là cách nhập dữ liệu an toàn và chuyên nghiệp

2️⃣ Phương thức kiemTraSoNguyenTo()

Thuật toán được tối ưu như sau:

• Loại bỏ các số < 2
• Xử lý riêng số 2
• Loại bỏ số chẵn
• Chỉ kiểm tra các ước lẻ từ 3 đến √n (dùng n / i)

👉 Cách này nhanh hơn rất nhiều so với việc kiểm tra từ 1 → n

3️⃣ Phương thức lietKeSoNguyenToBeHonN()

• Duyệt từ 2 đến n - 1
• Mỗi số đều được kiểm tra bằng hàm kiemTraSoNguyenTo()
• In ra kết quả rõ ràng

📈 Độ phức tạp

• Kiểm tra một số: O(√n)
• Liệt kê: O(n√n) → Phù hợp với bài học cơ bản

✅ Kết luận

✔ Bài toán được giải đúng yêu cầu

✔ Code rõ ràng, chia phương thức hợp lý

✔ Có kiểm tra lỗi khi nhập dữ liệu

✔ Thuật toán kiểm tra số nguyên tố được tối ưu

👉 Đây là bài mẫu rất tốt cho:

• Sinh viên mới học Java
• Giảng dạy lập trình cơ bản
• Ôn tập phương thức & vòng lặp