欧几里得算法

欧几里德算法又称辗转相除法，是指用于计算两个正整数a，b的最大公约数。应用领域有数学和计算机两个方面。计算公式gcd(a,b) = gcd(b,a mod b)。


证明
其计算原理依赖于下面的定理：
定理：两个整数的最大公约数等于其中较小的那个数和两数相除余数的最大公约数。最大公约数（Greatest Common Divisor）缩写为GCD。
gcd(a,b) = gcd(b,a mod b) (不妨设a>b 且r=a mod b ,r不为0)
证法一
a可以表示成a = kb + r（a，b，k，r皆为正整数，且r<b），则r = a mod b
假设d是a,b的一个公约数，记作d|a,d|b，即a和b都可以被d整除。
而r = a - kb，两边同时除以d，r/d=a/d-kb/d=m，由等式右边可知m为整数，因此d|r
因此d也是b,a mod b的公约数
假设d是b,a mod b的公约数, 则d|b,d|(a-k*b),k是一个整数,
进而d|a.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。
证法二
第一步：令c=gcd(a,b），则设a=mc，b=nc
第二步：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：可以断定m-kn与n互素【否则，可设m-kn=xd，n=yd，（d>1），则m=kn+xd=kyd+xd=(ky+x)d，则a=mc=(ky+x)dc，b=nc=ycd，故a与b最大公约数≥cd，而非c，与前面结论矛盾】
从而可知gcd(b,r)=c，继而gcd(a,b)=gcd(b,r），得证
注意:两种方法是有区别的。

C语言版:

欧几里德算法：辗转求余
原理： gcd(a,b)=gcd(b,a mod b)
当b为0时，两数的最大公约数即为a

getchar()会接受前一个scanf的回车符

#include<stdio.h>unsigned int Gcd(unsigned int M,unsigned int N){    unsigned int Rem;    while(N > 0)    {        Rem = M % N;        M = N;        N = Rem;    }    return M;}int main(void){    int a,b;    scanf("%d %d",&a,&b);    printf("the greatest common factor of %d and %d is ",a,b);    printf("%d\n",Gcd(a,b));    return 0;}

C++版:

#include <algorithm> // std::swap for c++ before c++11#include <utility> // std::swap for c++ since c++11int gcd(int a，int b){    if (a < b)        std::swap(a, b);    return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);}