辗转相除法(欧几里得算法)和扩展欧几里得算法

辗转相除法(欧几里得算法)和扩展欧几里得算法

辗转相除法:辗转相除法是求两个自然数的最大公约数(gcd)的一种方法,也叫欧几里德算法。

例如,求(319,377):

∵ 319÷377=0(余319)

∴(319,377)=(377,319);

∵ 377÷319=1(余58)

∴(377,319)=(319,58);

∵ 319÷58=5(余29)

∴ (319,58)=(58,29);

∵ 58÷29=2(余0)

∴ (58,29)= 29;

∴ (319,377)=29。

所以当我们要求(a,b)的最大公约数时==(a,b)相当于(b,a%b)==

用辗转相除法求几个数的最大公约数,可以先求出其中任意两个数的最大公约数,再求这个最大公约数与第三个数的最大公约数,依次求下去,直到最后一个数为止。最后所得的那个最大公约数,就是所有这些数的最大公约数。

#include 

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

int main() {
    int a,b;
    scanf("%d%d",&a,&b);
    printf("%d", func(a,b));
}

扩展欧几里得算法

要求ax+by=1 的解注意: a,b,x,y都是整数

推导可知:当a和b的最大公约数等于1时x,y才有解

推导过程 :假设gcd(a,b)=c且c!=1可知a=nc,b=mc那么ax+by=1可以变成c(xn+ym)=1那么x和y没有解

扩展欧几里得算法:如果ax+by=gcd(a,b)(gcd(a,b)是a和b的最大公约数)输入任意a,b求x,y的值(a,b,x,y都为整数)

#include
int ex_gcd(int a,int b,int &x, int &y) {
    if(!b){
        x = 1,y = 0;
        return a;
    }
    int xx,yy, ret = ex_gcd(b, a % b,xx, yy);
    x = yy;                               
    y = xx - a / b *yy;
    return ret;
}

int main() {
    int a, b, x, y;
    while (~scanf("%d%d",&a, &b)) {
        ex_gcd(a,b,x,y);
        printf("%d * %d + %d * %d = %d\n",a,x,b,y,a * x +b * y);
    }
    
}

扩展欧几里得算法主要运用了递归的算法,在递归算法中我们要考虑的是什么时候是程序终止的条件本层与下一层的关系式以及要知道返回的是哪一层的值

可以参考:

https://blog.csdn.net/destiny1507/article/details/81750874

https://blog.csdn.net/qmdweb/article/details/80537602

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