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辗转相除法求最大公约数
算法描述:
对于整数x、y,用f(x,y)表示x、y的最大公约数。一个数能整除x、y ,则该数必能整除 y、x%y;一个数能整除y、x%y,则该数必能整除x、y(结尾证明)。这样便可将 原问题转化成更小的数的最大公约数,直到其中一个为0。
即 f(x,y) = f(y, x%y)
例如:f(42,30) = f(30,12) = f(12,6)= f(6,0 )
算法实现:
1 int gcd( int x, int y ) 2 { 3 return (!y)?x:gcd(x%y); 4 }
证明:
对于x、y,存在k、r(k、r都是整数)使x = ky + r ( 0 <= r < y)。(ps: k = x/y, r = x - ky = x%y )
令(x,y)表示x、y的最大公约数。则证明 (x,y)= (y,r )
设u = (x,y) 令 x = su , y = tu
则 r = x - ky = su - ktu = (s-kt)u 所以(y,r) = u 则有结论:x、y的公约数必定为 y、r的公约数。
设v= (y,r) 令 y = s‘v, r = t‘v;
则x = ks‘v + t’v = (ks‘ + t’)v;所以(x,y)= v 则有结论:y、r的公约数必定为x、y的公约数
综上所述 x、y的公约数集合 和 y、r(即x%y) 的公约数集合相等。所以y、r的最大公约数也就是x、y的最大公约数。
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