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浅析求两个数的最大公约数的两种算法

最大公约数,算法2016-11-13

1.最大公约数(最大公因数)就是几个数公有的因数中最大的一个。
例12与18 12的因数有1,12,2,6,3,4
18的因数有1,18,2,9,6,3
公有的因数有1,2,3,6, 所以6就是12与18的最大公约数.
而求最大公约数的方法可以总结为:

1)更相减损法:①先判断两个数的大小,如果两数相等,则这个数本身就 是就是它的最大公约数。
②如果不相等,则用大数减去小数,然后用这个较小数与它们相减的结果相比较,如果相等,则这个差就是它们的最大公约数,而如果不相等,则继续执行②操作。
解法分析(更相减损法):
例如: 有两个数 12 18,它们的最大公约数为6
12 = 6 * a—————–12肯定是它最大公约数的倍数
18 = 6 * b—————–18也肯定是它最大公约数的倍数
18 - 12 = 6 *(b - a)——由结果可看出它们的差值肯定也是最大公约数的倍数
12 - 6 = 6 ————-直到减数和差值相同时,则这个相同的数就是它们的最大公约数。(其原理就是用两个数相等时,它本身就是最大公约数,因为,除去第一次相减,其余的每次减法都是用减数和差值相减,当然了,这仅仅是个人的看法,感觉这样可以好理解一点)
2)辗转相除法:
①当两个数相等时,其中任意一个就是它们的最大公约数,因为它们的余数为0;
②当两个数不相等时,用较大数除以较小数,当余数不为0时,这时
使较小数作为被除数,余数作为除数,继续 ②的操作,直至余数为0,这时的除数即为最大公约数。

依然是上面的例子:18和12的最大公约数6
18 = 6 * a
12 = 6 * b
18/12—–商为1—–余数为6 = 6 *1—-可以看出余数也是最大公约数的倍数
12/6——-商为2—–余数为0———–所以得到6为最大公约数


第一种方法(用更相减损法求最大公约数):

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

int Max_Com_Divisor(int x, int y)//用更相减损法求最大公约数
{
    while (1)//用大数减去小数并将结果保存起来
    {
        if (x > y)
        {
            x -= y;
        }
        else if(x < y)
        {
            y -= x;
        }
        else//如果两个数相等时,则这个数就是最大公约数
        {
            return x;
        }
    }
}


int main()
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    int com_div = 0;
    printf("please Enter <a,b>:");
    scanf("%d %d",&a,&b);
    com_div = Max_Com_Divisor(a,b);
    printf("max = %d",com_div);
    system("pause");
    return 0;
}

结果如下

第二种方法(用辗转相除法求最大公约数):

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1  
#include<stdio.h>  
#include<stdlib.h>  
#include<assert.h>  

int Max_Com_Divisor(int x, int y)//用辗转相除法求最大公约数  
{  
    while (x * y)//当其中一个为0时,终止循环  
    {  
        if (x > y)//将大数模小数的结果(余数)赋给较大的值,直到两个数相等  
        {  
            x %= y;  
        }  
        else if(x < y)  
        {  
            y %= x;  
        }  
    }  
    return x > y ? x : y;  
}  


int main()  
{  
    int a = 0;  
    int b = 0;  
    int max_com_div = 0;  
    int min_com_mult = 0;  
    printf("please Enter <a,b>:");  
    scanf("%d %d",&a,&b);  
    max_com_div = Max_Com_Divisor(a,b);  
    min_com_mult = (a * b)/max_com_div;//min_com_mult为最小公倍数  
    printf("max_com_divisor = %d min_com_mult = %d",\  
           max_com_div,min_com_mult);  
    system("pause");  
    return 0;  
}  


2.最小公倍数就是几个数公有的倍数中最小的一个。
6的倍数有6,12,18,24,……
4和6 公倍数 12,18……, 所以4和6的最小公倍数是12 。
如果求a和b的最小公倍数,可以先求出它们的最大公约数,最小公倍数就是 a*b/最大公约数

由于查的好多资料上面在求最大公约数时几乎没有算法的分析,只有该怎样求的方法,但是却不知道该怎样理解这个问题,所以为了能够了解算法是怎样来的,而且舍友也问到了这个算法的,故整理了如上的解析,如果你还有更好的想法或理解,欢迎分享。