素数判定できない（基礎レベルです。）

Question

前提・実現したいこと

Javaで素数を表示したいです。
１〜コマンドライン引数で入力された数まで（入力されなかったら２００まで）
の内で素数であるものを判定し、１０個置きに表示する。

理想結果
$ java Primes
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
31 37 41 43 47 53 59 61 67 71
73 79 83 89 97 101 103 107 109 113
127 131 137 139 149 151 157 163 167 173
179 181 191 193 197 199
$ java Primes 59
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
31 37 41 43 47 53 59

発生している問題・エラーメッセージ

自分の書いたコードでは、１２７まで判定できるのですが、それ以降の素数を素数として判定してくれません。

該当のソースコード

import java.util.ArrayList;

public class GeneratePrimes{

ArrayList<Integer> primelist = new ArrayList<>();

    void prime(String[] args){
        check(args);
        print(args);
    }
    
    void check(String[] args){
        Integer max = 200;
        if(args.length!= 0){
            max = Integer.parseInt(args[0]);
        }

        for(Integer i = 2;i<=max;i++){
            for(Integer j = 2; j <= i; j++){
                if( i % j == 0 &&  i!= j){
                    //System.out.printf("i: %s  j: %s" ,i,j);
                    //System.out.println("");
                    break;
                }
                if( i == j) {
                primelist.add(i);
                //System.out.printf("Prime i: %s  j: %s" ,i,j);
                //System.out.println("");
                }
            }
        }
    }

    void print(String[] args){
        for(Integer k=0; k<primelist.size(); k++){
            System.out.printf("  %s",primelist.get(k));
            if((k+1)%10==0) System.out.println("");
        }
        System.out.println("");
    }

    public static void main(String[] args){
        GeneratePrimes app = new GeneratePrimes();
        app.prime(args);
    }
}

試したこと

動作を確認するためにi,jを出力してみたのですが、なぜか以下のようになります。

$ java GeneratePrimes
Prime i: 2 j: 2
Prime i: 3 j: 3
i: 4 j: 2
Prime i: 5 j: 5
i: 6 j: 2
Prime i: 7 j: 7
i: 8 j: 2
i: 9 j: 3
i: 10 j: 2
Prime i: 11 j: 11
i: 12 j: 2
Prime i: 13 j: 13
i: 14 j: 2
i: 15 j: 3
i: 16 j: 2
Prime i: 17 j: 17
i: 18 j: 2
Prime i: 19 j: 19
i: 20 j: 2
i: 21 j: 3
i: 22 j: 2
Prime i: 23 j: 23
i: 24 j: 2
i: 25 j: 5
i: 26 j: 2
i: 27 j: 3
i: 28 j: 2
Prime i: 29 j: 29
i: 30 j: 2
Prime i: 31 j: 31
i: 32 j: 2
i: 33 j: 3
i: 34 j: 2
i: 35 j: 5
i: 36 j: 2
Prime i: 37 j: 37
i: 38 j: 2
i: 39 j: 3
i: 40 j: 2
Prime i: 41 j: 41
i: 42 j: 2
Prime i: 43 j: 43
i: 44 j: 2
i: 45 j: 3
i: 46 j: 2
Prime i: 47 j: 47
i: 48 j: 2
i: 49 j: 7
i: 50 j: 2
i: 51 j: 3
i: 52 j: 2
Prime i: 53 j: 53
i: 54 j: 2
i: 55 j: 5
i: 56 j: 2
i: 57 j: 3
i: 58 j: 2
Prime i: 59 j: 59
i: 60 j: 2
Prime i: 61 j: 61
i: 62 j: 2
i: 63 j: 3
i: 64 j: 2
i: 65 j: 5
i: 66 j: 2
Prime i: 67 j: 67
i: 68 j: 2
i: 69 j: 3
i: 70 j: 2
Prime i: 71 j: 71
i: 72 j: 2
Prime i: 73 j: 73
i: 74 j: 2
i: 75 j: 3
i: 76 j: 2
i: 77 j: 7
i: 78 j: 2
Prime i: 79 j: 79
i: 80 j: 2
i: 81 j: 3
i: 82 j: 2
Prime i: 83 j: 83
i: 84 j: 2
i: 85 j: 5
i: 86 j: 2
i: 87 j: 3
i: 88 j: 2
Prime i: 89 j: 89
i: 90 j: 2
i: 91 j: 7
i: 92 j: 2
i: 93 j: 3
i: 94 j: 2
i: 95 j: 5
i: 96 j: 2
Prime i: 97 j: 97
i: 98 j: 2
i: 99 j: 3
i: 100 j: 2
Prime i: 101 j: 101
i: 102 j: 2
Prime i: 103 j: 103
i: 104 j: 2
i: 105 j: 3
i: 106 j: 2
Prime i: 107 j: 107
i: 108 j: 2
Prime i: 109 j: 109
i: 110 j: 2
i: 111 j: 3
i: 112 j: 2
Prime i: 113 j: 113
i: 114 j: 2
i: 115 j: 5
i: 116 j: 2
i: 117 j: 3
i: 118 j: 2
i: 119 j: 7
i: 120 j: 2
i: 121 j: 11
i: 122 j: 2
i: 123 j: 3
i: 124 j: 2
i: 125 j: 5
i: 126 j: 2
Prime i: 127 j: 127
i: 128 j: 2
i: 129 j: 3
i: 130 j: 2
i: 131 j: 131
i: 132 j: 2
i: 133 j: 7
i: 134 j: 2
i: 135 j: 3
i: 136 j: 2
i: 137 j: 137
i: 138 j: 2
i: 139 j: 139
i: 140 j: 2
i: 141 j: 3
i: 142 j: 2
i: 143 j: 11
i: 144 j: 2
i: 145 j: 5
i: 146 j: 2
i: 147 j: 3
i: 148 j: 2
i: 149 j: 149
i: 150 j: 2
i: 151 j: 151
i: 152 j: 2
i: 153 j: 3
i: 154 j: 2
i: 155 j: 5
i: 156 j: 2
i: 157 j: 157
i: 158 j: 2
i: 159 j: 3
i: 160 j: 2
i: 161 j: 7
i: 162 j: 2
i: 163 j: 163
i: 164 j: 2
i: 165 j: 3
i: 166 j: 2
i: 167 j: 167
i: 168 j: 2
i: 169 j: 13
i: 170 j: 2
i: 171 j: 3
i: 172 j: 2
i: 173 j: 173
i: 174 j: 2
i: 175 j: 5
i: 176 j: 2
i: 177 j: 3
i: 178 j: 2
i: 179 j: 179
i: 180 j: 2
i: 181 j: 181
i: 182 j: 2
i: 183 j: 3
i: 184 j: 2
i: 185 j: 5
i: 186 j: 2
i: 187 j: 11
i: 188 j: 2
i: 189 j: 3
i: 190 j: 2
i: 191 j: 191
i: 192 j: 2
i: 193 j: 193
i: 194 j: 2
i: 195 j: 3
i: 196 j: 2
i: 197 j: 197
i: 198 j: 2
i: 199 j: 199
i: 200 j: 2

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Answer 1

整数型にIntegerを使っているからですね。intに変えるか、Object#equalsで比較してください。

for(int i = 2;i<=max;i++){
    for(int j = 2; j <= i; j++){
        if( i % j == 0 &&  i!= j){
            break;
        }
        if( i == j) {
            primelist.add(i);
        }
    }
}

なぜなのか？

Integerは参照型なので、==を使うと同値性ではなく同一性を比較してしまいます。
しかし、127までの数は効率化のためキャッシュされているので、==で比較できちゃったのです。

Comments

[idontknow]

すっきりしました！

Answer 2

こんにちは、原因はLouiS0616さんのおっしゃるとおりです。
別の書き方を説明したと思います。(参考程度にお願いします。)

私は、素数のチェックをするメソッドの戻り値をbooleanにしました。
素数ならtrue それ以外はfalseになります。

素数を表示するところで10個おきに改行するために
素数を数える変数countを用意してcountが10の倍数に時だけ改行するにようにしました。

私が、書いたソースコードを載せておきます。

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        
        Scanner sc= new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt(); 
        int count = 0;
        for(int i = 2; i <= n; i++){
            if(check_prime(i)){
                System.out.print(i + " ");
                count++; 
                if(count % 10 == 0){
                    System.out.println();
                }
            }
        }
    }
    public static boolean check_prime(int n){
        boolean judge = false;
           if(1 < n && n <= 3){
              judge = true;
           }
        for(int i = 2; i <= n / 2; i++){
            if(n % i == 0){
                judge = false;
                break;
            }
            else{
                judge = true;
            }
        }
        return judge;
    }
}

<結果>
n = 200の時

2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
31 37 41 43 47 53 59 61 67 71
73 79 83 89 97 101 103 107 109 113
127 131 137 139 149 151 157 163 167 173
179 181 191 193 197 199

Answer 3

余計な口出ししちゃう

１、
ある数が素数であるかの判定は、
その数以下の素数でだけ
剰余が0のものがないか判定すればいい

２、
Aが素数B以下に素因数を持たない場合
AはB^2より大きくない限り素数である

数が大きくなってくると+1ごと判定は結構きつくなってきますん

Answer 4

全部の素数がもとまらない理由は、他の回答の通りです。

質問文のコードを書き変えてみました。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GeneratePrimes {
    private List<Integer> primelist = new ArrayList<>();

    void prime(String[] args) {
        generate(args);
        print();
    }

    void generate(String[] args) {
        Integer max = args.length == 0 ? 200 : Integer.parseInt(args[0]);

        for (Integer i = 2; i <= max; i++) {
            Boolean is_p = true;
            // [2 .. i / 2 ] で割った時に割り切れるものがあるか？
            // (実際には SQRT(i) まで試せば十分)
            // さらには、すでに求めた素数を利用すると、計算量はさらに減らせる
            for (Integer d = 2; d <= i / 2; d++) {
                if (i % d == 0) {
                    is_p = false;
                    break;
                }
            }
            if (is_p) {
                primelist.add(i);
            }
        }
    }

    void print() {
        for (Integer i = 0; i < primelist.size(); i++) {
            System.out.printf("%4d", primelist.get(i));
            if ((i + 1) % 10 == 0) {
                System.out.println();
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        GeneratePrimes app = new GeneratePrimes();
        app.prime(args);
    }
}

実行例

Answer 5

「エラトステネスのふるい」で調べましょう。これなら==で比較したりする必要がないので。