原理:
欧几里德算法又称辗转相除法,用于计算两个整数a,b的最大公约数。
gcd(a,b)=gcd(b,a mod b);
证明一:
证明:a可以表示成a = kb + r,则r = a mod b
假设d是a,b的一个公约数,则有
d|a, d|b,而r = a - kb,因此d|r
因此d是(b,a mod b)的公约数
假设d 是(b,a mod b)的公约数,则
d | b , d |r ,但是a = kb +r
因此d也是(a,b)的公约数
因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的,其最大公约数也必然相等,得证。
证明二:
第一步:令c=gcd(a,b),则设a=mc,b=nc
第二步:可知r =a-kb=mc-knc=(m-kn)c
第三步:根据第二步结果可知c也是r的因数
第四步:可以断定m-kn与n互素【否则,可设m-kn=xd,n=yd,(d>1),则m=kn+xd=kyd+xd=(ky+x)d,则a=mc=(ky+x)dc,b=nc=ycd,故a与b最大公约数≥cd,而非c,与前面结论矛盾】
从而可知gcd(b,r)=c,继而gcd(a,b)=gcd(b,r),得证
知识点:a=mc,b=nc,如果m,n互质,则gcd(a,b)=c。
注意:两种方法是有区别的。
#include<iostream>
using namespace std;
int gcd(int a,int b)
{
if(b==0) return a;
else return gcd(b,a%b);
//return b==0?a:gcd(b,a%b);
}
int gcd2(int a,int b)
{
while(b!=0)
{
int t=a%b;
a=b;
b=t;
}
return a;
}
int main(void)
{
int m,n;
while(cin>>m>>n)
{
cout<<gcd2(m,n)<<endl;
}
return 0;
}