最大公约数

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今天研究了一下最大公约数的求法,在网上也找了不同的解法,现在就想总结一下,拿出来分享给大家,共同 学习
首先讲一个什么是公约数,这个问题我们小学都学过,可能有一部分人已经忘记了,所以还是讲一下,假设有两个数a,b,所谓的公约数就是能把a,b整除的最大整数。

明白了要求我们就来解决问题,一拿到问题我们都应该都能想到一个方法,就是使用穷举法,从2开始一个个找,到一个两个都能除的就记录起来,一直找到小于min(a,b)结束,
记录到的值就是他们的最大公约数代码由下:

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//找出最大公约数,穷举法
        public static int getMaxDivide_ab(int a,int b){
                int value=1;
                int max;
                int min;
                if(a==b){
                        return a;
                }
                if(a>b){
                        max=a;
                        min=b;
                }else{
                        max=b;
                        min=a;
                }
                for(int i=2;i<min;i++){
                        if(0==max%i && 0==min%i){
                                value=i;
                        }
                }
                return value;
        }



第二种方法是使用欧几里德算法,这个已经有2000+年的历史了,这个比起上一个来的要高效,假设我们的最大公约数表示为f(a,b),并且有a>=b>0,
欧几里德就给了我们一个很好的定理,f(a,b)=f(b,a%b),有了这个等式我们就很容易得出这个算法的递归式,现在我们来看下这个等式是怎么来的
设有 r=a/b ,q=a%b  
所以就有 a=a/b*b+q  ----(这里的a/b*b!=a   ,原因就是我们用的是整数来计算的)
也就是a=r*b+q     变换一下有:q=a-r*b      设d=f(a,b),a/d=m,b/d=n;则  有q=dm-r*dn=d(m-rn)
所以q/d也为0;设d|q表示d是q的约数;以下相同;
又有d|b;所以有d|(b,q),设D是(b,q)的最大公约数,则会有d<=D=f(b,q);

再回到前面r=a/b,q=a%b这两个条件有
a=r*b+q,由于D|(b,q),所以D|a,所以有D|(a,b)
所以有D<=d=f(a,b),结合上部分就有d<=D <+d,及D=d;
所以得证;
代码实现由下:

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public static int oujilide(int a,int b){
                if(a<b){
                        int temp;
                        temp=a;
                        a=b;
                        b=temp;
                }
                if(0==b){
                        return a;
                }
                return oujilide(b,a%b);
        }

posted on 2017-12-14 15:07  夜的第八章  阅读(193)  评论(0编辑  收藏  举报

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