欧几里德算法
欧几里德算法又称辗转相除法,用于计算两个整数a,b的最大公约数。其计算原理依赖于下面的定理:
定理:gcd(a,b) = gcd(b,a mod b)
证明:a可以表示成a = kb + r,则r = a mod b
假设d是a,b的一个公约数,则有
d|a, d|b,而r = a - kb,因此d|r
因此d是(b,a mod b)的公约数
假设d 是(b,a mod b)的公约数,则
d | b , d |r ,但是a = kb +r
因此d也是(a,b)的公约数
因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的,其最大公约数也必然相等,得证
欧几里德算法就是根据这个原理来做的,其算法用语言描述为:
1 int Gcd(int a, int b) 2 { 3 if(b == 0) 4 return a; 5 return Gcd(b, a % b); 6 }
lcm最小公倍数 乘以 gcd最大公约数等于a*b,可以利用这个定理来通过gcd来计算lcm
1 private static int gcd(int m, int n) { 2 if (m < 0) m = -m; 3 if (n < 0) n = -n; 4 if (0 == n) return m; 5 else return gcd(n, m % n); 6 } 7 8 // return lcm(|m|, |n|) 9 private static int lcm(int m, int n) { 10 if (m < 0) m = -m; 11 if (n < 0) n = -n; 12 return m * (n / gcd(m, n)); // parentheses important to avoid overflow 13 }