最大公约与最小公倍数c语言题(初级编程C题11H1156:)(1)

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题目描述

分别求两个整数的最大公约数和最小公倍数

最大公约与最小公倍数c语言题(初级编程C题11H1156:)(2)

输入

两个整数 范围是 [1, 10000]

输出

最大公约数 最小公倍数

样例输入 Copy

6 15

样例输出 Copy

3 30

提示

欧几里德算法

欧几里德算法又称辗转相除法,用于计算两个整数a,b的最大公约数。

基本算法:设a=qb r,其中a,b,q,r都是整数,则gcd(a,b)=gcd(b,r),即gcd(a,b)=gcd(b,a%b)。

第一种证明:

a可以表示成a = kb r,则r = a mod b

假设d是a,b的一个公约数,则有

d|a, d|b,而r = a - kb,因此d|r

因此d是(b,a mod b)的公约数

假设d 是(b,a mod b)的公约数,则

d | b , d |r ,但是a = kb r

因此d也是(a,b)的公约数

因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的,其最大公约数也必然相等,得证

第二种证明:

要证欧几里德算法成立,即证: gcd(a,b)=gcd(b,r),其中 gcd是取最大公约数的意思,r=a mod b

下面证 gcd(a,b)=gcd(b,r)

设 c是a,b的最大公约数,即c=gcd(a,b),则有 a=mc,b=nc,其中m,n为正整数,且m,n互为质数

由 r= a mod b可知,r= a- qb 其中,q是正整数,

则 r=a-qb=mc-qnc=(m-qn)c

b=nc,r=(m-qn)c,且n,(m-qn)互质(假设n,m-qn不互质,则n=xd, m-qn=yd 其中x,y,d都是正整数,且d>1

则a=mc=(qx y)dc, b=xdc,这时a,b 的最大公约数变成dc,与前提矛盾,

所以n ,m-qn一定互质)

则gcd(b,r)=c=gcd(a,b)

得证。

算法的实现:

最简单的方法就是应用递归算法,代码如下:

1 int gcd(int a,int b)

2 {

3 if(b==0)

4 return a;

5 return

6 gcd(b,a%b);

7 }

代码可优化如下:

1 int gcd(int a,int b)

2 {

3 return b ? gcd(b,a%b) : a;

4 }

当然你也可以用迭代形式:

1 int Gcd(int a, int b)

2 {

3 while(b != 0)

4 {

5 int r = b;

6 b = a % b;

7 a = r;

8 }

9 return a;

10 }

最大公约与最小公倍数c语言题(初级编程C题11H1156:)(3)

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V

V

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解题:

#include<bits/stdc .h> using namespace std; int gcd(int a,int b) { if(b == 0) return a; return gcd(b,a%b); } int lcm(int a,int b) { return a*b/gcd(a,b); } int main() { int a,b; cin>>a>>b; cout<<gcd(a,b)<<" "<<lcm(a,b); return 0; }

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