首页 > 代码库 > 扩展欧几里得算法及实现

扩展欧几里得算法及实现


欧几里得算法,即辗转相除法,用于求整数a,b的最大公约数。

欧几里得算法C++实现代码:(无需确定 a,b 大小关系)

long long gcd(long long a,long long b){    return b?gcd(b,a%b):a;}



扩展欧几里得算法:设a和b不全为0,则存在整数x和y,使得 gcd(a,b) = xa + yb 

证明: 假设 a>b 

当 b==0 时:gcd(a,b) = a , 此时 x=1 , y=0 

当 ab!=0时:

设: x1a + y1b = gcd(a,b) 

x2b + y2(a%b) = gcd(b,a%b)

因为 gcd(a,b) == gcd(b,a%b) 

所以 x1a + y1b = x2b + y2(a%b) = x2b + y2(a-a/b*b) =y2a  + x2b - y2(a/b)*b

因此 x1 = y2 , y1 = x2-(a/b)y2

这样就能够基于 x2, y2 求出 x1 , y1 的解。


扩展欧几里得C++实现代码 01:

long long Exgcd(long long a,long long b,long long& x,long long& y){
    if(b==0){
        x=1;
        y=0;
        return a;
    }
    long long d=exgcd(b,a%b,x,y);
    long long tmp=x;
    x=y;
    y=tmp-a/b*y;
    return d;
}

扩展欧几里得C++实现代码 02:

#define ll long long
void Exgcd(ll a,ll b,ll& d,ll& x,ll& y){
    if(!b){ d=a;x=1;y=0;return ;}
    Exgcd(b,a%b,d,y,x);
    y -= a/b*x ;
    return ;
}

扩展欧几里得算法及实现