求两个正整数的最大公约数和最小公倍数

博客介绍了如何利用辗转相除法高效地求解两个正整数的最大公约数和最小公倍数。通过求余运算,当余数为0时,除数即为最大公约数,而两数乘积除以最大公约数可得最小公倍数。

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最近做题遇到一算法题,让求两个正整数的最大公约数和最小公倍数,一想,只要求出两个数的公共质因子就可以求出来了最大公约数了,然后再用两数的积除以最大公约数就可以得到最小公倍数了。

可是当数比较大时,消耗的时间就比较长了,于是就向有没有更简单的算法,冥思苦想,最后还是百度了一下,还是有高人啊,膜拜大神啊(不过还是感觉数学没学好,学好了的话,我也可以,呵呵)

以下为借鉴大神的(还是做了一下整理的,嘿嘿):

<1> 用辗转相除法求最大公约数 
算法描述: 
    m对n求余为a, 若a不等于0,则 m = n, n = a, 继续求余,否则 n 为最大公约数。
<2> 最小公倍数 = 两个数的积 / 最大公约数 

#include 
int main() 
{ 
	int m, n; 
	int m_cup, n_cup, res; /*被除数, 除数, 余数*/ 
	printf("Enter two integer:\n"); 
	scanf("%d %d", &m, &n); 
	if (m > 0 && n >0) 
	{ 
		m_cup = m; 
		n_cup = n; 
		res = m_cup % n_cup; 
		while (res != 0) 
		{ 
			m_cup = n_cup; 
			n_cup = res; 
			res = m_cup % n_cup; 
		} 
		printf("Greatest common divisor: %d\n", n_cup); 
		printf("Lease common multiple : %d\n", m * n / n_cup); 
	} 
	else 
		printf("Error!\n"); 
	return 0; 
} 

★ 关于辗转相除法, 搜了一下, 在我国古代的《九章算术》中就有记载,现摘录如下: 


约分术曰:“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。” 


其中所说的“等数”,就是最大公约数。求“等数”的办法是“更相减损”法,实际上就是辗转相除法。 


辗转相除法求最大公约数,是一种比较好的方法,比较快。 


对于52317和75569两个数,你能迅速地求出它们的最大公约数吗?一般来说你会找一找公共的质因子,这题可麻烦了,不好找,质因子大。 


现在教你用辗转相除法来求最大公约数。 


先用较大的75569除以52317,得商1,余数23252,再以52317除以23252,得商2,余数是5813,
再用23252做被除数,5813做除数,正好除尽得商数4。这样5813就是75569和52317的最大公约数。你要是用分解使因数的办法,肯定找不到。 


那么,这辗转相除法为什么能得到最大公约数呢?下面我就给大伙谈谈。 


比如说有要求a、b两个整数的最大公约数,a>b,那么我们先用a除以b,得到商q1,余数r1
即a÷b=q1余r1我们当然也可以把上面这个式子改写成乘法式:
a=b*q1+r1 ① 


如果r1=0,那么b就是a、b的最大公约数。
要是r1≠0,就继续除,用b除以r1,我们也可以有和上面一样的式子: 
b=r1*q2+r2 ② 


如果余数r2=0,那么r1就是所求的最大公约数。
为什么呢?因为如果②式变成了b=r1*q2,那么b与r1的公约数就一定是a与b的公约数。
这是因为一个数能同时除尽b和r1,那么由①式,就一定能整除a,从而也是a与b的公约数。 


反过来,如果一个数d,能同时整除a与b,那么由①式,也一定能整除r1,从而也有d是b与r1的公约数。 


这样,a和b的公约数与b和r1的公约数完全一样,那么这两对的最大公约数也一定相同。那b与r1的最大公约数,在r2=0时,不就是r1吗?所以a和b的最大公约数也是r1了。 


有人会说,那r2不等于0怎么办?那当然是继续往下做,用r1除以r2,……直到余数为零为止。 


在这种方法里,先做除数的,后一步就成了被除数,这就是辗转相除法名字的来历吧。

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