最大公约数和最小公倍数

一、最大公约数(gcd)

  C++语言程序设计与应用中求GCD(最大公约数,下文使用GCD代替)的两种常用方式:更相减损法和辗转相除法。

2.1 更相减损法

  两个正整数a和b(a>b),它们的最大公约数等于a-b的差值c和较小数b的最大公约数,这个算法的优点,就是避免了大整数取模导致效率低下,但是运算次数要比辗转相除多得多,所以我们在使用的时候需要判断一下。

  代码如下:

1 int gcd(int a, int b)
2 {
3     if (a == b)
4         return a;
5     else if (a > b)
6         return gcd(a - b, b);
7     else
8         return gcd(b - a, a);
9 }

2.2 更相减损法

  两个正整数a和b(a>b),它们的最大公约数等于a除以b的余数c和b之间的最大公约数。其实就是把更相减损变得更高级一点(加减运算变乘除运算,提升了一个级别),但是大整数取模会让一些题极为头疼,所以我们还是要慎重考虑什么时候用更相减损什么时候用辗转相除。

  代码:

1 int gcd(int a, int b)
2 {
3     return a % b ? gcd(b, a%b) : b;
4 }

二、最小公倍数(lcm)

  最小公倍数(英文缩写为LCM),就是指对于2个数a和b,它们的公倍数中最小的那个仍然拿100和75举例,它们的公倍数有300 600 900...,其中最小的是300,所以100和75的最小公倍数为300,a和b的最小公倍数可以这样表示:[a,b]。

  代码如下:

// 最小公倍数
int lcm(int a, int b) {
    return a * b / gcd(a, b);
    // gcd(int,int) 必需被定义或声明过
}

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