输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数。
输入
两个整数
输出
最大公约数,最小公倍数
样例输入
5 7
样例输出
1 35
解题思路:
要解这道题,首先我们要了解,最大公因数和最小公倍数的相关性质:两数的乘积除以最大公因数就是最小公倍数,以及数学界的相关解法。
所以要求最大公因数和最小公倍数,只需求出其一就可直接利用性质,完成题目。
以下介绍一下求最大公因数的一种古老的方法:
辗转相除法
早在公元前300年左右,欧几里得就在他的著作《几何原本》中给出了高效的解法——辗转相除法。辗转相除法使用到的原理很聪明也很简单,假设用f(x, y)表示x,y的最大公约数,取k = x/y,b = x%y,则x = ky + b,如果一个数能够同时整除x和y,则必能同时整除b和y;而能够同时整除b和y的数也必能同时整除x和y,即x和y的公约数与b和y的公约数是相同的,其最大公约数也是相同的,则有f(x, y)= f(y, x%y)(y > 0),如此便可把原问题转化为求两个更小数的最大公约数,直到其中一个数为0,剩下的另外一个数就是两者最大的公约数。
例如,12和30的公约数有:1、2、3、6,其中6就是12和30的最大公约数。
辗转相除法是古希腊求两个正整数的最大公约数的,也叫欧几里德算法,其方法是用较大的数除以较小的数,上面较小的除数和得出的余数构成新的一对数,继续做上面的除法,直到出现能够整除的两个数,其中较小的数(即除数)就是最大公约数。以求288和123的最大公约数为例,操作如下:
288÷123=2余42
123÷42=2余39
42÷39=1余3
39÷3=13
所以3就是288和123的最大公约数。
注意事项:
辗转相除法在编程的实现,一个弊端就是必须是用大数对小数取余,所以要提前用条件语句判断三种可能情况
因为变量数较多,或者会有重复使用先前变量的步骤,而先前变量可能被改变,所以要提前用一些中间变量储存先前变量的值。
参考代码:
#include"iostream"
using namespace std ;
int main()
{
int t = 1 ;//取余计算的余数,赋值为1是为了方便进入while循环
int m,n ;
cin>>m>>n ;
int nNum1 = m ;//中间变量:保存m
int nNum2 = n ;//中间变量:保存n
if(m > n)//判断两数的大小,保证用大数对小数取余
{
while(t != 0)
{
t = m % n ;
m = n ;//将随后循环中的m变成本次循环计算后的n
n = t ;//将随后循环中的n变成本次循环计算后的t
}
int b = (nNum1 * nNum2) / m ;//利用性质求出最小公倍数
cout<<m<<" “<<b<<endl ;
}
else if(m < n)
{
while(t != 0)
{
t = n % m ;
n = m ;
m = t ;
}
int b = (nNum1 * nNum2) / n ;
cout<<n<<” “<<b<<endl ;
}
else//当m=n时,最大公因数和最小公倍数相等,都等于他们本身
{
cout<<n<<” "<<n<<endl ;
}
return 0 ;
}