最近在复习数论,欢迎来到数论的起点gcd
最大公因数,也称最大公约数、最大公因子,指两个或多个整数共有约数中最大的一个。
欧几里得算法(辗转相除法)
已知两个数a和b,求出两数的最大公约数
首先证明:
不妨设,则有(意为向下取整),令,则有。例如:11 % 2 = 11 - 5 * 2。
下面证明上式的充要性:
(1)若是的公约数,则,(能整除和),由,则,所以也是的公约数。
(2)若是的公约数,则,,则,则也是的公约数。
综上得证和得公约数相同,故最大公约数也相同。
综上对于求解最大公约数,我们可以递归求解,直到a%b=0,此时b就是最大公约数。
int gcd(int a, int b) {
return b ? gcd(b, a % b) : a;
}
时间复杂度O(logn)
既然是递归求解会出现栈溢出问题吗?
以下内容出自《算法竞赛入门经典》:
可以证明的是gcd函数递归层数不超过 4.785lgN+1.6723,其中 N=max{a,b}。