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。