【基本算法】辗转相除法求最大公约数GCD和最小公倍数LCM

    科技2025-08-28  20

    1.原理

    辗转相除法由古老的更相减损术演变而来,其原理如下:

    首先介绍下更相减损术的原理,假设有两个数161和63,我们要求这两个数的最大公因数,不妨假定这个最大公因数为m,我们可以将较大的数161看成63+98,63与98的和161可以被m整除,其中63也可以被m整除,自然98可以被m整除;所以这个问题就转换为求98和63的最大公因数m(和上面m相等) 将98看成63+35,其中63可以被m整除,和98也能被m整除,故35也可以被m整除;所以问题进一步转换为求35和63的最大公因数m(和上面m相等) 同理转换为求 (63-35)=>28和35 的最大公因数 然后转换为求28和7的最大公因数 …(一直减呀减) 后来转换为求7和7的最大公因数 最后转换为求7和0的最大公因数 输出第一个数字即可;这就是相减损术的原理

    引用链接:https://blog.csdn.net/weixin_43886797/article/details/85569998

     辗转相除在更相减损的基础上,把依次相减直接使用取余数来替代,效率更高。

    2.最大公约数(Greatest Common Divisor,GCD)

    公约数,也叫公因数,是两个数之间的公共的约数(因数)。

    明白了辗转相除的原理之后实现起来十分简单,可以直接用循环或递归实现。

    需要注意的是,x和y 的大小关系不影响GCD的实现,因为在进行第一次取余操作时,如果x<y,则有x%y=x,这时候进行后续的换位操作,两数会交换位置,最终仍是大数在前,小数在后。

    (1)循环实现

    int GCD(int x, int y) //循环实现GCD { int z; while (y) { z = x % y; x = y; y = z; } return x; }

    (2)递归实现 

    int GCD(int x, int y)//递归实现GCD { if (y == 0) return x; else return GCD2(y, x % y); }

    3.最小公倍数(Least Common Multiple,LCM)

    最小公倍数=数字1*数字2/最大公约数,即最小公倍数为两数相乘后除以最大公约数。直接利用上述的GCD可求。

    int LCM(int x, int y) { return x * y / GCD(x, y); }

     

    Processed: 0.012, SQL: 9