摘要:本文主要向大家介绍了C++语言程序设计的用辗转相除法求最大公约数,通过具体的代码向大家展示,希望对大家学习C++语言有所帮助。
本文主要向大家介绍了C++语言程序设计的用辗转相除法求最大公约数,通过具体的代码向大家展示,希望对大家学习C++语言有所帮助。
C++代码如下
[cpp] view plain copy 1. #include "main.h" 2. #include <iostream> 3. using namespace std; 4. int main() 5. { 6. int a, b; int a_cup, b_cup, res; 7. cout << "Enter two integer:" << endl; 8. cin >> a ; 9. cin >> b ; 10. if (a > 0 && b >0) 11. { 12. a_cup = a; 13. b_cup = b; 14. while (b_cup) 15. { 16. res = a_cup % b_cup; 17. a_cup = b_cup; 18. b_cup = res; 19. } 20. cout << "Greatest common divisor:" << a_cup << endl; 21. cout << "Lease common multiple :" << a * b / a_cup << endl; 22. } 23. else printf("Error!\n"); 24. 25. getchar(); 26. 27. return 0; 28. }</iostream>
辗转相除法的实现,是基于下面的性质:
1:(a,b)=(a,ka+b),其中a、b、k都为自然数
就是说,两个数的最大公约数,将其中一个数加到另一个数上,得到的新数组,其公约数不变,比如(4,6)=(4+6,6)=(4,6+2×4)=2。这里有一个比较简单的证明方法来说明这个性质:如果p是a和ka+b的公约数,p整除a,也能整除ka+b。那么就必定要整除b,所以p又是a和b的公约数,从而证明他们的最大公约数也是相等的。
还有另外一个性质也是很必要:
2:(0,a)=a
由这两个性质得到的,就是更相减损术:
(78,14)=(64,14)=(50,14)=(36,14)=(22,14)=(8,14)=(8,6)=(2,6)=(2,4)=(2,2)=(0,2)=2
基本上思路就是大数减去小数,一直减到能算出来为止。不过在平时的计算过程中,往往不必计算到最后一步,比如在上面的过程中,到了(8,6),就已经能够看出其结果。
我们可以看到,在上面的过程中,由(78,14)到(8,14)完全可以一步到位,因为(78,14)=(14×5+8,14)=(8,14),由此就诞生出我们的辗转相除法。
用辗转相除法求(a,b).设r0=b,r1=a,反复运用除法算式,得到一系列整数qi,ri和下面的方程:
r0=q1r1+r2,r2<r1(r2,r1)
r1=q2r2+r3,r3<r2(r3,r2)
r2=q3r3+r4,r4<r3(r4,r3)
………………
rn-3=qn-2rn-2+rn-1,rn-1<rn-2 (rn-1,rn-2)
rn-2=qn-1rn-1+rn,rn-2<rn-1 (rn-1,rn)
rn-1=qnrn。 (rn,0)
相当于每一步都运用原理①把数字进行缩小,上面右边就是每一步对应的缩小结果,可以看出,最后的余数rn就是a和b的公约数。我们以一个题为例说明基本过程。
例题:求(326,78)
326=4×78+14(78,14)
78=5×14+8 (14,8)
14=1×8+6 (6,8)
8=1×6+2 (6,2)
6=3×2 (0,2)
所以(326,78)=2。这和我们用更相减损术算出来的结果是一样的。
本文由职坐标整理并发布,希望对同学们有所帮助。了解更多详情请关注职坐标编程语言C/C+频道!
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