【C语言】最小公倍数算法和最大公约数算法

目录

一 、最小公倍数算法

     公式:最小公倍数=两整数的乘积÷最大公约数

二、最大公约数算法:

(1)用短除法

求两个数的最大公因数和最小公倍数时,从两个数公有的最小质因数除起,一直除下去,直到除得的两个商互质为止。
最大公因数=所有质因数相乘。
最小公倍数=所有质因数乘积*两个商互质的乘积。

#include<stdio.h>

int main()

{int a,b,c,i,y=1;

 scanf("%d %d",&a,&b);

 if(a>b)

  {c=a;a=b;b=c;}

 for(i=2;i<=a;i++)

   for(;a%i==0&&b%i==0;)

      {y*=i; a/=i; b/=i;}

 printf("%d\n",y);

 system("pause");

 return 0;

}

(2)辗转相除法

有两整数a和b:

① a%b得余数c

② 若c=0,则b即为两数的最大公约数

③ 若c≠0,则a=b,b=c,再回去执行①

#include<stdio.h>
int main()   /*  辗转相除法求最大公约数 */ 
{ 
   int m, n, a, b, t, c;
   printf("Input two integer numbers:\n");
   scanf("%d%d", &a, &b);
   m=a;   n=b;
   while(b!=0)  /* 余数不为0,继续相除,直到余数为0 */ 
   { c=a%b; a=b;  b=c;}
   printf("Greatest common factor:%d\n", a);
   printf("Least common multiple:%d\n", m*n/a);
}

令一种简写的方式:


int gcd(int a,int b)
{
    return b==0?a:gcd(b,a%b);
 }
 

例如求27和15的最大公约数过程为:
27÷15 余1215÷12余312÷3余0因此,3即为最大公约数

(3)根相减损术

int GCD(int a,int b)

{

    int ans=1;//储存第一步中约掉的若干个2

    int gcd;//储存最终返回的结果 

    while(a%2==0  &&  b%2==0)//如果ab均为偶数则用2约简 

    {

        a/=2;

        b/=2;

        ans*=2; 

    }

    //用这种方法有可能减少数字的位数,简化计算,可以省略。 

     

    while(a!=b)//判断两数是否相等,也可以理解为直到所得的减数和差相等为止

        if(a>b)

            a-=b;//以较大的数减较小的数

        else

            b-=a;//以较大的数减较小的数

    gcd=a*ans; //求第一步中约掉的若干个2与第二步中等数的乘积 

     

    return gcd;//返回gcd

}

步骤:
第一步:任意给定两个正整数;判断它们是否都是偶数。若是,则用2约简;若不是则执行第二步。
第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。
用更相减损术求98与63的最大公约数。
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减:
98-63=35
63-35=28
35-28=7
28-7=21
21-7=14
14-7=7
所以,98和63的最大公约数等于7。
例2、用更相减损术求260和104的最大公约数。
解:由于260和104均为偶数,首先用2约简得到130和52,再用2约简得到65和26。
此时65是奇数而26不是奇数,故把65和26辗转相减:
65-26=39
39-26=13
26-13=13
所以,260与104的最大公约数等于13乘以第一步中约掉的两个2,即1322=52。

(4) 相减法

有两整数a和b:

① 若a>b,则a=a-b

② 若a<b,则b=b-a

③ 若a=b,则a(或b)即为两数的最大公约数

④ 若a≠b,则再回去执行①

例如求5和7的最大公约数过程为:

7-5=2( 5>2 ) 5-2=3( 3>2 )

3-2=1( 2>1 ) 2-1=1( 1==1 )

因此,1即为最大公约数
例如求27和15的最大公约数过程为:

27-15=12( 15>12 ) 15-12=3( 12>3 )

12-3=9( 9>3 ) 9-3=6( 6>3 )

6-3=3( 3==3 )

因此,3即为最大公约数

#include<stdio.h>
int main ( )  /* 相减法求最大公约数 */
{  
   int m, n, a, b, c;
   printf("Input two integer numbers:\n");
   scanf ("%d,%d", &a, &b);m=a; n=b; 
     /* a, b不相等,大数减小数,直到相等为止。*/ 
   while ( a!=b) 
         if (a>b)  a=a-b;     
         else  b=b-a;
   printf("The largest common divisor:%d\n", a);
   printf("The least common multiple:%d\n", m*n/a);
}

(5)穷举法

有两整数a和b:

① i=1

② 若a,b能同时被i整除,则t=i

③ i++

④ 若 i <= a(或b),则再回去执行②

⑤ 若 i > a(或b),则t即为最大公约数,结束

简便算法

① i= a(或b)

② 若a,b能同时被i整除,则i即为最大公约数,

结束

③ i–,再回去执行②

这样使i从大到小,代码运行时间瑷珲更少

有两整数a和b:

① i=1

② 若a,b能同时被i整除,则t=i

③ i++

④ 若 i <= a(或b),则再回去执行②

⑤ 若 i > a(或b),则t即为最大公约数,结束

简便算法

① i= a(或b)

② 若a,b能同时被i整除,则i即为最大公约数,

结束

③ i–,再回去执行②

#include<stdio.h>
int main ()  /* 穷举法求最大公约数 */
{  
   int  m, n, a, b, i, t;
   printf("Input two integer numbers:\n");
   scanf ("%d,%d", &a, &b);m=a;  n=b; 
   for (i=1; i<= a; i++)  
       if ( a%i == 0 && b%i ==0 )    t=i;
   printf("The largest common divisor:%d\n", t);
   printf("The least common multiple:%d\n", m*n/t);
} 
/*  改进后的
   for (t= a; t>0; t-- )    
       if ( a%t == 0 && b%t ==0 )    break; 
*/


//穷举法求最小公倍数
     for (i= a; ; i++ )
         if ( i % a == 0 && i % b ==0 )     break;
     printf("The least common multiple:%d\n", i )

//多个数的最大公约数和最小公倍数
     for (i= a; i>0; i-- )
         if (a%i==0&&b%i==0&&c%i==0)     break;
     printf("The largest common divisor:%d\n", i);
     for (i= a; ; i++ )
         if (i%a==0&&i%b==0&&i% c==0)    break;
     printf("The least common multiple:%d\n", i )

                                                              ——部分素材来源网络
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