既约分数(最大相除法)

题目描述

本题为填空题,只需要算出结果后,在代码中使用输出语句将所填结果输出即可。

如果一个分数的分子和分母的最大公约数是 11,这个分数称为既约分数。

例如 34,18,7143,81,17, 都是既约分数。

请问,有多少个既约分数,分子和分母都是 11 到 20202020 之间的整数(包括 11 和 20202020)?

解题思路:求分子和分母的最大公约数是不是1,若是,则数量+1

  1. 辗转相除法求取最大公约数:被除数与除数的最大公约数,就是除数与余数的最大公约数。

    public static int Zdg(int n,int m){
        if(m==0){
            return n;//最后的除数就是最大公约数
        }
        return Zdg(m,n%m);
    }

2.最小公倍数:最小公倍数=两数乘积/最大公约数。

public static int Zxg(int n,int m){
        return (n*m/Zdg(n,m));
    }

3.本题答案

import java.util.Scanner;
// 1:无需package
// 2: 类名必须Main, 不可修改

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int count=0;
        //在此输入您的代码...
        for(int i=1;i<2021;i++){
          for(int j=1;j<2021;j++){
            if(1==Gcd(i,j))count++;
          }
        }
        scan.close();
        System.out.println(count);
    }
    
public static int Zdg(int m,int n){
    if(n==0) return m;
    return Zdg(n,m%n);
}
}

### 辗转除法的基本原理 辗转除法,又称欧几里德算法(Euclidean Algorithm),是一种求解两个整数最大数(GCD)的经典算法。其核心思想是:用较大的数除以较小的数,然后将较小的数和余数继续进行同样的操作,直到余数为零。此时,最后一个非零的除数即为这两个数的最大数。 具体来说,对于两个正整数 $ a $ 和 $ b $(假设 $ a > b $),可以通过以下步骤计算它们的最大数: 1. 将 $ a $ 除以 $ b $,得到余数 $ r $。 2. 如果 $ r = 0 $,则 $ b $ 即为最大数;否则,用 $ b $ 和 $ r $ 重复上述过程。 这一过程基于一个重要的数学性质:两个数 $ a $ 和 $ b $ 的最大数与 $ b $ 和 $ a \mod b $ 的最大同。这一性质确保了算法的正确性[^2]。 ### 辗转除法的实现 #### 递归实现 在编程中,可以使用递归来实现辗转除法。以下是使用 Java 编写的递归实现示例: ```java public class Test { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); int a = in.nextInt(), b = in.nextInt(); System.out.println(gcd(a, b)); } public static int gcd(int a, int b) { if (b == 0) { return a; } return gcd(b, a % b); } } ``` 这段代码通过递归调用 `gcd` 函数,不断将问题简化为更小的子问题,直到找到最大数[^3]。 #### 迭代实现 除了递归实现,还可以使用循环来实现该算法,以避免递归可能导致的栈溢出问题。以下是使用 Python 编写的迭代实现示例: ```python def gcd(a, b): while b != 0: a, b = b, a % b return a ``` 这个函数通过一个 `while` 循环不断更新 $ a $ 和 $ b $ 的值,直到 $ b $ 变为零,此时 $ a $ 即为最大数。 ### 辗转除法的应用场景 1. **数学计算**:用于求解两个数的最大数,这是数论中的基本问题之一。 2. **密码学**:在某些加密算法中,如 RSA 算法,需要计算大数的最大数,以确保密钥的安全性。 3. **简化分数**:在处理分数时,可以使用最大数来分,使得分数变为最简形式。 4. **算法优化**:在某些算法中,计算最大数可以帮助减少计算量,提高算法效率。 通过上述方法,可以高效地求解两个数的最大数,无论是在理论研究还是实际应用中,都具有重要意义[^1]。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值