【C++】gcd函数的写法

本文详细介绍了求解最大公约数(GCD)的各种算法,包括穷举法、素因数分解、短除法、辗转相除法等,并提供了C++语言实现的代码示例,涵盖了while循环、三目运算符、位运算、if+while+位运算等多种写法。

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gcd函数简介

大公因数(英语:highest common factor,hcf)也称最大公约数(英语:greatest common divisor,gcd)是数学词汇,指能够整除多个整数的最大正整数。而多个整数不能都为零。例如8和12的最大公因数为4。
求两个整数最大公约数主要的方法:
1.穷举法:分别列出两整数的所有约数,并找出最大的公约数。
2.素因数分解:分别列出两数的素因数分解式,并计算共同项的乘积。
3.短除法:两数除以其共同素因数,直到两数互素时,所有除数的乘积即为最大公约数。
4.辗转相除法:两数相除,取余数重复进行相除,直到余数为0时,前一个除数即为最大公约数。
相关介绍: https://blog.youkuaiyun.com/Ljnoit/article/details/104730787
gcd函数写法
C++写gcd函数有几种写法,下面介绍几种。
这些代码我都对拍过,请大家放心使用。

1.while循环(常速)
 此段代码a、b可以为0

inline int gcd(int a,int b) 
{    
    int r;    
    while(b>0)
    {        
        r=a%b;        
        a=b;        
        b=r;    
    }    
    return a;
}

 

2.三目运算符(较快)
 此段代码a、b可以为0

inline int gcd(int a,int b) 
{    
    return b>0 ? gcd(b,a%b):a;
}

 

3.位运算(超快)
 此段代码a、b不能为0

inline int gcd(int a,int b) 
{    
    while(b^=a^=b^=a%=b);    
    return a;
}

 

4.if+while+位运算(超快)
 此段代码a、b可以为0

inline int gcd(int a,int b) 
{    
    if(b) while((a%=b) && (b%=a));    
    return a+b;
}

5.辗转相除法(较快)
 此段代码a、b不能为0

inline int gcd(int a,int b)
{    
    if(a%b==0) 
    return b;        
    else return (gcd(b,a%b));
}

 

6.gcd库函数(较慢)
 此段代码a、b可以为0

#include <algorithm>
inline int gcd(int a,int b) {    
    return __gcd(a,b);
}


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版权声明:本文为优快云博主「Ljnoit」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.youkuaiyun.com/Ljnoit/article/details/99319849

### C++ 实现最小公倍数 (LCM) 的方法 为了计算两个整数 `a` 和 `b` 的最小公倍数,在C++中有多种方式可以实现这一功能。一种高效的方法是利用最大公约数(GCD),因为 LCM 可以通过 GCD 来间接获得。 #### 使用内置函数 __gcd 计算 GCD 并推导 LCM 当已知两数的最大公约数时,可以通过下面的关系来得到它们的最小公倍数: \[ \text{LCM}(a, b) = |a * b| / \text{GCD}(a, b) \] 这里展示了一种基于此原理的简洁写法[^1]: ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main(){ long long a, b; cin >> a >> b; // Calculate the greatest common divisor of two numbers. long long gcd_value = __gcd(a, b); // Compute least common multiple based on gcd value and absolute product rule. long long lcm_value = abs((a / gcd_value) * b); cout << lcm_value; return 0; } ``` 这段程序首先读取输入值 `a` 和 `b`, 接着调用了 `<algorithm>` 头文件中的 `__gcd()` 函数获取这两个数值的最大公约数。最后按照上述公式得出最小公倍数并打印出来。 #### 非优化暴力枚举法寻找 LCM 另一种更直观但是效率较低的方式是从较小的那个数开始逐次增加直到找到第一个能被两者都整除的结果作为 LCM: ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { long long a, b; cin >> a >> b; for(long long i=max(a,b); ; ++i){ if(i % a == 0 && i % b == 0){ cout << i; break; } } return 0; } ``` 这种方法虽然容易理解,但在处理较大数字时性能较差,因此不推荐用于实际应用中[^3]。
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