《编程之美》——最大公约数问题

问题:
求两个正整数的最大公约数,假设两个正整数都很大。

分析与解法:
【解法一】
x与y的最大公约数与x对y的余数的最大公约数是相同的,即f(x, y) = f(y, y%x),可以把原问题转化为求两个更小数的最大公约数,直到其中一个数为0。

代码:

int gcd(int x, int y)
{
    if(y == 0)
        return x;
    else
        return gcd(y, y%x);
} 

【解法二】
解法一中大整数求余的开销很大。因为求余中的除法即为多次相减,可以使用x-y代替。

代码:

int gcd(int x, int y)
{
    if(x < y)
        return gcd(y, x);//避免出现负数
    if(y == 0)
        return x;
    else
        return gcd(y, x-y);
} 

【解法三】
解法二将除法运算转化为了减法运算,但是增加了运算次数。
《编程之美》——最大公约数问题_第1张图片

代码:

int gcd(int x, int y)
{
    if(x < y)
        return gcd(y, x);
    if(y == 0)
        return x;
    if(x % 2 == 0)
    {
        if(y % 2 == 0)
            return (gcd(x >> 1, y >> 1) << 1);
        else
            return gcd(x >> 1, y);
    }
    else
    {
        if(y % 2 == 0)
            return gcd(x, y >> 1);
        else
            return gcd(y, x-y);
    }
} 

补充知识点:
最小公倍数 = 两数乘积 / 最大公约数

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