欧几里德算法
欧几里德算法称为辗转相除法,用来求已知m、n两个自然数的公因数。结合程序说明一下辗转相除的具体情况。
首先看递归实现:
1 int getcd(int m,int n) 2 { 3 if (m < 0 || n <0) { 4 return 0; 5 } 6 if(m < n) 7 { 8 int t = m; 9 m = n; 10 n = t; 11 }
12 if(m % n) 13 { 14 return getcd(n,(m % n)); 15 } 16 else 17 { 18 return n; 19 } 20 }
主要计算过程分为三个步骤:
1、对输入的两个自然数m > n取余数r,使得0<= r < n
2、如果r为0,n即为所求结果,直接返回
3、r不为0,则赋值m=n,n=r从步骤1开始重新执行
两自然数的公因数的定义说明了计算结果产生的条件。如果步骤1中计算出的余数r = 0,则较小的数为公因数。如果r!=0则自然数m、n的关系可表示为:m = kn + r(其中k为自然数),等式可以证明能整除m的任何数必定能整除n和r;等式进一步可变形为:r = m - kn,说明同时整除m、n的任何数也必定能整除r。也就是说,能整除m、n的数的集合与整除n、r的数的集合相等。所以辗转相除的方法成立。
再发布一个循环实现欧几里德算法的版本。
1 int getcd2(int m,int n) 2 { 3 if (m < 0 || n <0) { 4 return 0; 5 } 6 if(m<n) 7 { 8 int t=m; 9 m=n; 10 n=t; 11 } 12 int cd = 1; 13 while(1){ 14 int r = m % n; 15 if(0==r) 16 { 17 cd = n; 18 break; 19 } 20 else { 21 m=n; 22 n=r; 23 } 24 } 25 return cd; 26 }
水平有限,能力不足,若有贻笑大方之处,请各位大神及时指出,本人也好及时改正。