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详解C语言求两个数的最大公约数及最小公倍数的方法

作者:wuzhekai1985  发布时间:2022-02-28 01:17:25 

标签:公约数,公倍数

求两个正整数的最大公约数 

     思路:这是一个很基本的问题,最常见的就是两种方法,辗转相除法和辗转相减法。通式分别为 f(x, y) = f(y, x%y), f(x, y) = f(y, x - y) (x >=y > 0)。根据通式写出算法不难,这里就不给出了。这里给出《编程之美》上的算法,主要是为了减少迭代的次数。
     对于x和y,如果y = k * y1, x= k * x1,那么f(x, y) = k * f(x1, y1)。另外,如果x = p * x1,假设p为素数,并且y % p != 0,那么f(x, y) = f(p * x1, y) = f(x1, y)。取p = 2。

参考代码:


//函数功能: 求最大公约数
//函数参数: x,y为两个数
//返回值:  最大公约数
int gcd_solution1(int x, int y)
{
 if(y == 0)
   return x;
 else if(x < y)
   return gcd_solution1(y, x);
 else
 {
   if(x&1) //x是奇数
   {
     if(y&1) //y是奇数
       return gcd_solution1(y, x-y);
     else  //y是偶数
       return gcd_solution1(x, y>>1);
   }
   else //x是偶数
   {
     if(y&1) //y是奇数
       return gcd_solution1(x>>1, y);
     else  //y是偶数
       return gcd_solution1(x>>1, y>>1) << 1;
   }
 }
}

求最小公倍数:
最常用的是辗转相除法,有两整数a和b:
① a%b得余数c
② 若c=0,则b即为两数的最大公约数
③ 若c≠0,则a=b,b=c,再回去执行①

下面非递归版本:


int gcd_solution2(int x, int y)
{
 int result = 1;
 while(y)
 {
   int t = x;
   if(x&1)
   {
     if(y&1)
     {
       x = y;
       y = t % y;
     }
     else
       y >>= 1;
   }
   else
   {
     if(y&1)
       x >>= 1;
     else
     {
       x >>= 1;
       y >>= 1;
       result <<= 1;
     }
   }
 }
 return result * x;
}
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