最小公倍数(LCM)和最大公约数(GCD)

本文介绍如何利用数论原理计算两个或多个整数的最大公约数和最小公倍数,包括使用欧几里得算法求解最大公约数,并提供了一种避免整数溢出的方法来计算最小公倍数。

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lcm(a, b) = (a*b)/gcd(a,b) (证明可以根据数论里的“每个数都可以表示成素因子的乘积”)

gcd(a,b)可用欧几里得算法求解,但在用上面公式计算lcm(a,b)的时候,a*b有可能会溢出,所以要定义合适的类型,以免溢出。

另外,对于求解多个数的最小公倍数或最大公约数,有如下公式可以参考:
(证明可以根据数论里的“每个数都可以表示成素因子的乘积”得到)
lcm(a1, a2, a3)=lcm(lcm(a1,a2),a3)
gcd(a1, a2, a3)=gcd(gcd(a1,a2),a3)

即每两个求解,先计算a1和a2的gcd(a1,a2),然后在计算gcd(a1,a2)和a3的gcd,以此类推下去,具体实现可参考如下代码,此为HDUOJ2028题。

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>

using namespace std;
//lowest common multiple plus
//range is important, use long long, not int
long long gcd(long long a, long long b) {
	long long c = a>b?a:b;
	long long d = a<b?a:b;
	if(c%d==0) return d;
	else return gcd(d, c%d);
}
	
long long lcm(long long a, long long b){
	return (a*b)/gcd(a,b);
}
int main()
{
	int n;
	while(cin>>n) {
		long long *a = new long long[n];
		for(int i=0; i<n; i++) cin>>a[i];
		long long min = 1;
		for(int i=0; i<n; i++) {
			min = lcm(min,a[i]);
		}
		cout << min << endl;
		delete[]a;
	}
	return 0;
}



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