来源：https://blog.csdn.net/afei__/article/details/80638460
一、概念介绍
质数的定义是：在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的数。
质数又称素数。一个大于1的自然数，除了1和它自身外，不能被其他自然数整除的数叫做质数；否则称为合数。
0和1既不是质数也不是合数，最小的质数是2
二、方法介绍
1.最直观，但效率最低的写法
public static boolean isPrime(int n){
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
for(int i = 2; i < n; i++){
if (n % i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
这里特殊处理了一下小于等于3的数，因为小于等于3的自然数只有2和3是质数。
然后，我们只需要从2开始，一直到小于其自身，依次判断能否被n整除即可，能够整除则不是质数，否则是质数。
2.初步优化
假如n是合数，必然存在非1的两个约数p1和p2，其中p1<=sqrt(n)，p2>=sqrt(n)。由此我们可以改进上述方法优化循环次数。如下：
public static boolean isPrime(int n) {
if (n <= 3) {
return n > 1;
}
int sqrt = (int)Math.sqrt(n);
for (int i = 2; i <= sqrt; i++) {
if(n % i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
3.继续优化
我们继续分析，其实质数还有一个特点，就是质数总是等于 6x-1 或者 6x+1，其中 x 是大于等于1的自然数。这里可以看出，0-6中的特殊质数2、3没有包括在规律中，所以需要特殊处理下。
如何论证这个结论呢，其实不难。首先 6x 肯定不是质数，因为它能被 6 整除；其次 6x+2 肯定也不是质数，因为它还能被2整除；依次类推，6x+3 肯定能被 3 整除；6x+4 肯定能被 2 整除。那么，就只有 6x+1 和 6x+5 (即等同于6x-1) 可能是质数了。
注意，质数总是等于 6x-1 或者 6x+1，但等于 6x-1 或者 6x+1不一定是质数（例如35,35%6=5，是6x-1，但是35=5*7）。“”等于 6x-1 或者 6x+1“是“是质数”的必要不充分条件。用更加数学化的语言来说，在6的倍数相邻两侧并不是一定就是质数。.
所以，由于质数总能表示为6x-1或者6x+1的形式，故其一定不能被6x,6x+2,6x+3,6x+4整除，所以在循环中就可不必判断这些值，因为这些值一定不是它的因数。故步长可以设置为6（即每次6x+16x-1中的x加一），然后判断有无6x-1或者6x+1形式的因数即可。
public static boolean isPrime(int num) {
if (num <= 3)//对2、3特殊情况的特殊处理
{
return num > 1;
}
// 不在6的倍数两侧的一定不是质数
if (num % 6 != 1 && num % 6 != 5) {
return false;
}
//进一步判断
int sqrt = (int) Math.sqrt(num);
for (int i = 5; i <= sqrt; i += 6) {
if (num % i == 0 || num % (i + 2) == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
对于输入的自然数 n 较小时，也许效果不怎么明显，但是当 n 越来越大后，该方法的执行效率就会越来越明显了。