C++ 最大公约数与最小公倍数

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++ 最大公约数与最小公倍数。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

(一)简单的两个正整数  求 最大公约数 (引入专题)

c++求最大公约数和最小公倍数,算法笔记,c++,算法,数据结构

思路:

根据 “欧几里得算法”  ,即 “辗转相除法” 原理如下:

题意: 求出   a  , b  两个正整数的最大公约数

设  k = a / b,   r = a % b

即    a = k * b + r

又设  d  为 a 和 b 的一个公约数

那么由  r = a - k * b,  可知 d 也是 r 的一个公约数

所以 d 是 b  和 r 的一个公约数

又因为  r = a % b, 所以 d 也是 b 和 a % b 的一个公约数

所以 d 是 a 和 b 的公约数,也是 b 和 a % b 的公约数

因为 d 的任意性,所以 a 和 b 的公约数 都是 b 和 a % b 的公约数

由 a = k * b + r ,同理可以证明: b 和 a % b 的公约数 都是 a 和 b 的公约数

所以 a 和 b 的公约数与 b 和 a % b 的公约数 全部相等,所以最大公约数也相等。

所以     Gcd(a,b) == Gcd(b,a % b)

根据以上证明,得出规律:

如果 a < b 那么结果是  a 和 b  之间的数值交换  即  a % b = a,  Gcd(b, a % b) == Gcd(b,a)

如果 a > b   那么 根据 Gcd(a,b) == (b,  a%b) 进行规模的减小,此时需要一个递归边界

这个递归边界就是 : Gcd(a,0)   因为 0 和任意一个整数 a 的最大公约数 就是 a  (注:不是 0)

所以总结如下:

1、 递归方式:Gcd(a,b) == Gcd(b,a % b)

2、递归边界: Gcd(a,0) == a

函数代码实现如下:

int Gcd(int a, int b)
{
	if (b == 0)
		return a;
	else
		return Gcd(b, a % b);
}

化简写法:

int Gcd(int a, int b)
{
	return !b ? a : Gcd(b, a % b);
}

(一)解题源码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int Gcd(int a, int b)
{
	return !b ? a : Gcd(b, a % b);
}

int main()
{
	int a, b;
	cin >> a >> b;
	cout << Gcd(a, b) << endl;
	return 0;
}

(二)求 多个数值 的最大公约数

c++求最大公约数和最小公倍数,算法笔记,c++,算法,数据结构

思路:

根据 (一)简单的两个正整数  求 最大公约数 (引入专题) 的 对两个正整数的最大公约数 证明详解,我们可以得知:

设  求出  a,b,c 三个数值的 最大公约数

我们 根据  (一)   最后得出   Gcd(a,b) == d  ,最后 b == 0

这时,我们可以换个角度去理解  求出了 a 和 b 最大公约数 d  后,令 b == c 

此时 b  != 0,继续  辗转相除   最后  b == 0,得出  最终就可以得出  a,b,c 三个数值的 最大公约数了

代码实现如下:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-738803.html

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int Gcd(int a, int b)
{
	return !b ? a : Gcd(b, a % b);
}

int main()
{
	int n;
	int num;		// 需求的数字
	int a = 0, b = 0;
	int gcd = 0;	// 存储 结果 最大公约数
	cin >> n;		// 输入 需求 的 n 个整数
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> num;		// 输入 需求的数字
		if (!a)		// 判断 a 是否为 0,是 则 赋值新的需求数字
			a = num;
		else
			b = num;	// 判断 b 是否为 0,是 则 赋值新的需求数字
		if (i >= 1) {		// 输入完 两个 需求的数字后 开始 求 公约数
			gcd = Gcd(a, b);		// 求得公约数后,存储好结果
			a = gcd;	// 由于函数的性质,变的是形参a,所以我们要 做到 实参与形参一致
			b = 0;		// 由于函数的性质,变的是形参b,所以我们要 做到 实参与形参一致
		}
	}
	cout << gcd << endl;		// 输出结果
	return 0;
}

(三) 求两个正整数的最小公倍数

c++求最大公约数和最小公倍数,算法笔记,c++,算法,数据结构

思路:

最小公倍数的求解,是在最大公约数的基础上进行的,当得到 a 和 b 的最大公约数 d 后,

我们的最小公倍数就是 a * b / d,这个公式我们可以通过集合去理解:

c++求最大公约数和最小公倍数,算法笔记,c++,算法,数据结构

 通过上面的图,我们可以知道, 最大公约数 d  是  a 和 b 的交集,而 最小公倍数 就是我们 a 和 b的并集,所以要得到最小公倍数,a * b 时,会使 公因子 多计算了一遍,因此要除掉一次公因子,所以就得到了    最小公倍数: a * b / d

又由于  a * b 时,当数值比较大时,可能会使 计算结果溢出,所以更恰当的写法是:a / d * b

因为 d 为 a 和 b 的最大公约数,所以, a / d 一定可以整除。

所以最小公倍数的函数是:

int Lcm(int a, int b)
{
	return a / Gcd(a, b) * b;
}

所以代码实现如下:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int Gcd(int a, int b)
{
	return !b ? a : Gcd(b, a % b);
}

int Lcm(int a, int b)
{
	return a / Gcd(a, b) * b;
}

int main()
{
	int a, b;
	cin >> a >> b;
	cout << Lcm(a, b) << endl;

	return 0;
}

(四)求多个正整数的最小公倍数

c++求最大公约数和最小公倍数,算法笔记,c++,算法,数据结构

 思路:

与求多个数值的最大公约数的思路大致相似,当我们求出其中的两个数值的最小公倍数后,将该最小公倍数看做独立的一个数值,相继与剩余的多个数值,进行相继的求最小公倍数数值,最后得出结果多个数值的最小公倍数。

代码实现如下:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int Gcd(int a, int b)
{
	return !b ? a : Gcd(b, a % b);
}

int Lcm(int a, int b)
{
	return a / Gcd(a, b) * b;
}

int main()
{
	int n;
	int num;
	int lcm = 0;
	int a = 0, b = 0;
	cin >> n;

	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> num;
		if (!a)
			a = num;
		else
			b = num;
		if (i >= 1) {
			lcm = Lcm(a, b);
			a = lcm;
			b = 0;
		}
	}
	cout << lcm << endl;
	return 0;
}

到了这里,关于C++ 最大公约数与最小公倍数的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【Python 随练】求最大公约数和最小公倍数

    输入两个正整数 m 和 n,求其最大公约数和最小公倍数。 在本篇博客中,我们将解决一个常见的数学问题:求两个正整数的最大公约数和最小公倍数。我们将提供问题的解析,并给出一个完整的代码示例来计算最大公约数和最小公倍数。 给定两个正整数m和n,我们需要求它们

    2024年02月09日
    浏览(59)
  • 【C语言】求最大公约数和最小公倍数

    方法一:利用 定义法 求最大公因数和最小公倍数 方法二:最小公倍数求法同上, 最大公约数方法不同 方法一方法二的结果示例如下   方法三:利用 辗转相除法 求最大公约数和最小公倍数 法(1)结果示例如下:  法(2)示例结果如下:  以上就是用C语言循环和循环之前的

    2024年02月07日
    浏览(37)
  • 【C语言】两个整数最大公约数和最小公倍数

    输入两个整数,求这两个数的最大公约数和最小公倍数。 第一种求法(辗转相除法)这个方法代码较洁简,我也比较推荐就是刚开始有点比较难了解。 首先,来看看怎么求最大公约数,求最大公约数需要用到 欧几里得算法 ,也称为辗转相除法。算法就是用两数中较大的数

    2024年02月04日
    浏览(36)
  • 求其最大公约数和最小公倍数,一行代码完成

    题目:输入两个正整数 m 和 n,求其最大公约数和最小公倍数。 求出最大公约数就行,最小公倍数用m*n除以最大公约数就行

    2024年02月05日
    浏览(36)
  • 【c语言】—求最大公约数和最小公倍数多种方法

    目录 一.求最大公约数 1.枚举法求最大公约数 2.辗转相除法 二.求最小公倍数 1.枚举法求最小公倍数 2.简易法 3.公式法 思路:先求两个数中的最小值,最大公约数不可能大于两个数的最小数 比如6和18,最大公约数就是6 再如3和9,最大公约数就是3 然后再从1开始循环遍历到最小

    2024年02月08日
    浏览(46)
  • 左手Python 右手R —— 最大公约数和最小公倍数

      此专栏为python与R语言对比学习的文章;以通俗易懂的小实验,带领大家深入浅出的理解两种语言的基本语法,并用以实际场景!感谢大家的关注,希望对大家有所帮助。   “博观而约取,厚积而薄发!”谨以此言,望诸君共勉   本文针对数学问题“ 最大公约数、最

    2023年04月21日
    浏览(36)
  • 输入两个正整数,求这两个正整数的最大公约数和最小公倍数。

    一、输入两个正整数,求这两个正整数的最大公约数和最小公倍数。         最大公约数:1、这个数同时能被两个整数整除,余数为0 就是公约数                               2、只要在公约数中取最大值即可         最小公倍数:1、这个数能同时整除两个正整数    

    2024年02月06日
    浏览(39)
  • 【C语言】一篇博客带你弄懂最大公约数和最小公倍数

    我们在C语言的学习中,经常会遇到这样一些数学题目,良好掌握这些题目有利于我们理解和学习C语言,话不多说,直接进入主题 最大公约数: 首先我们举个例子,比如12 和16,12的约数有(1,2 ,3,4,6,12),16的约数有(1,2,4,8,16)公约数就是两个数共同的约数,(1,2,4)而公约数

    2024年02月04日
    浏览(38)
  • C语言——输入两个正整数 m 和 n。求其最大公约数和最小公倍数。

    1、首先,程序通过printf函数提示用户输入两个正整数m和n,然后使用scanf函数接收用户的输入并将值分别存储到变量m和n中。 2、接下来,程序进入一个for循环,从1开始遍历直至i等于较小的数(m或n),检查当前数值i是否能同时整除m和n。如果i既能被m整除又能被n整除(即满足

    2024年02月03日
    浏览(36)
  • C语言——输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数

    目录 1.最大公约数求法 1.1辗转相除法 1.2相减法 2.最小公倍数求法 3.代码实现 4.结果展示 1.1辗转相除法 设有两整数a和b: a%b得余数c 若c==0,则b即为两数的最大公约数 若c!=0,则a=b,b=c,再回去执行第一步。 例如:求27和15的最大公约数过程为: 27÷15 余12 15÷12 余3 12÷3 余0 因

    2024年02月01日
    浏览(31)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包