对于辗转相除法的理解


1.辗转相除法的使用

例如:

求120和35的最大公约数

有120%35=15

35%15=5

15%5=0

此时5就是120和35的最大公约数

推理可知:

要求两个数的最大公约数,可用第一个数对第二个数取余,若余数不为0,则用被余数在对余数取余,直到余数为0,此时的被余数就是最大公约数

循环代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a,b;
cin>>a>>b;
while(b!=0)
{
  int c=a%b;
  if(c==0)
    break;
  a=b;
  b=c;
}
  cout<<b;

  return 0;
}

 

递归代码:

int gcd(int a, int b){
return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}

2.辗转相除法的原理

辗转相除法求最大公约数原理:
设两数为a、b(a>b),用gcd(a,b)表示a,b的最大公约数,r=a mod b 为a除以b的余数,k为a除以b的商,即a÷b=k.......r。由辗转相除法的用法可知想证明辗转相除法即是要证明gcd(a,b)=gcd(b,r)。

第一步:令c=gcd(a,b),则设a=mc,b=nc
第二步:根据前提可知r =a-kb=mc-knc=(m-kn)c
第三步:根据第二步结果可知c也是r的因数
第四步:假设m-kn=xd,n=yd (d>1),则m=kn+xd=kyd+xd=(ky+x)d,则a=mc=(ky+x)cd,b=nc=ycd,则a与b的一个公约数cd>c,故c非a与b的最大公约数,与前面结论矛盾),推出m-kn与n互质,即m - kn 与 n 之间无公因数,又因为r = (m - kn)c , b = nc, 所以r和b的公因数只可能在c中 ,因次c是r,b的最大公因数。
从而可知gcd(b,r)=c,继而gcd(a,b)=gcd(b,r)。
证毕。
以上步骤的操作是建立在刚开始时r≠0的基础之上的。即m与n亦互质。

 

 

  


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