求最大公约数gcd算法
来源:互联网 发布:安能小包淘宝怎么发货 编辑:程序博客网 时间:2024/05/04 12:18
求两个正整数a,b最大公约数方法较常用的是欧几里得提出的辗转相除法
假设a=b*k+r …….(1),则gcd(a,b)=gcd(b,r)…….(2);
证明:
设c=gcd(a,b),则a=c*n, b=c*m
根据上式(1)
r=a-b*k=c*n-c*m*k=(n-m*k)*c
此时需要证明c=gcd(b,r),由于b=c*m,r=c*(n-m*k),所以只需要证明m与n-m*k互为质数即可。
假设 m=k’x, 则 n-m*k=k’*y 则 n=m*k+k’*y=k’*x*k+k’*y=k’(x*k+y),
则 a=c*n=c*k’*(x*k+y), b=c*m=c*k’*x 因此gcd(a,b)=c*k’>c 与gcd(a,b)=c矛盾,所以m与n-m*k互为质数
结论:gcd(a,b)=gcd(b,r)
代码:
int gcd(int a,int b){ int r=a%b; return r==0 ? b : gcd(b,r);}
时间复杂度为O(log N),以下为分析:
两次迭代后,问题的规模会变为初始的一半
假设初始序列为n0,m0(n0>m0),每次迭代的序列分别为n1,n2,n3….. m1,m2,m3……
2k次迭代后则满足n2k
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