用辗转相除法求两个正整数的最大公约数的算法
辗转相除法求最大公约数和最小公倍数
辗转相除法求最大公约数和最小公倍数
(2006-08-28 11:39:55)
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分类：小学奥数专题讲解
辗转相除法是求最大公约数和最小公倍数的另一种方法。
具体做法是：用较小数除较大数，再用出现的余数（第一余数）去除除数，再用出现的余数（第二余数）去除第一余数，如此反复，直到最后余数是0为止。
如果是求两个数的最大公约数，那么最后的除数就是这两个数的最大公约数。
把这些数相乘就是最小公倍数。
例如：求112和77的最大公约数。
把112和77并列，用77去除112，商1余35，如下图：
因为余数不是0，所以继续用35去除77，商2余7，如下图：
因为余数不是0，继续用7去除35，商5余0，如下图：
当最后余数是0时，辗转相除的过程已经完成，最后的除数7就是112和77的最大公约数。
辗转相除法的算理是根据：在a=bq+r，中，除数b和余数r能被同一个数整除，那么被除数a也能被这个数整除。
或者说，除数与余数的最大公约数，就是被除数与除数的最大公约数；如果反过来说，被除数与除数的最大公约数，就是除数与余数的最大公约数。
如果用辗转相除法求两个数的最大公约数时，最后的余数是1，那么这两个数就是互质数，或者说，它们只有公约数1。
求两个数的最大公约数的方法
求两个数的最大公约数的方法
求两个数的最大公约数的方法有以下几种：
1. 辗转相除法：将较大的数除以较小的数，然后用较小数除上一步得到的余数，再用上一步得到的余数除以当前得到的余数，如此往复，直到余数为0。
最后的除数即为最大公约数。
2. 更相减损术：将较大的数减去较小的数，然后用这个差再减去较小数，如此往复，直到两个数相等。
最后的差（或相等的数）即为最大公约数。
3. 辗转相减法：先求出两个数的最大公约数的一个上界（较小的数），然后用较大的数减去较小的数，再用这个差和较小的数求最大公约数，如此往复，直到两个数相等。
最后的差（或相等的数）即为最大公约数。
4. 质因数分解法：将两个数进行质因数分解，将两个数中的相同的质因数取出来，然后将这些质因数相乘起来即为最大公约数。
其中，辗转相除法是最常用的一种方法。
辗转相除法求最大约数
辗转相除法求最大约数一、辗转相除法的原理及应用辗转相除法，又称欧几里德算法，是一种用于求两个正整数的最大公约数的算法。
它的原理是基于整数的除法和取余操作。
辗转相除法的应用范围非常广泛，例如在数学、密码学、计算机科学等领域都有广泛应用。
在数学中，最大公约数是一个重要的概念，它可以用于约分、化简分数、求最小公倍数等问题。
在密码学中，辗转相除法可以用于生成密钥对或者进行加密解密操作。
在计算机科学中，辗转相除法可以用于求解线性同余方程、计算哈希值等。
二、辗转相除法的步骤辗转相除法的步骤非常简单，主要分为以下几个步骤：1. 输入两个正整数首先，我们需要输入两个正整数，分别记为a和b，其中a大于等于b。
2. 取余操作我们将a除以b，得到商q和余数r。
3. 判断余数如果余数r等于0，那么b就是最大公约数，算法结束。
否则，进入下一步。
4. 交换变量将b的值赋给a，将r的值赋给b，然后回到步骤2。
5. 重复步骤2-4重复执行步骤2-4，直到余数r等于0，此时b的值就是最大公约数。
三、辗转相除法的证明辗转相除法的正确性可以通过数学归纳法来证明。
首先，我们假设a = bq + r，其中b大于等于r，且r不为0。
根据这个等式，我们可以得出以下结论：1. a和b的公约数也是b和r的公约数设d是a和b的公约数，那么d也是a和bq的公约数。
又因为r = a - bq，所以d也是a和r的公约数。
2. b和r的公约数也是a和b的公约数设d是b和r的公约数，又因为a = bq + r，所以d也是a和b的公约数。
综上所述，a和b的公约数与b和r的公约数是一样的。
因此，最大公约数也是一样的。
四、辗转相除法的优化辗转相除法虽然有效，但在处理大整数时可能会比较耗时。
为了提高效率，人们对辗转相除法进行了一些优化，主要有以下两种方法：1. 基于移位操作的优化在计算机中，移位操作是一种非常高效的操作。
我们可以利用移位操作来替代除法操作，进一步提高算法的执行效率。
辗转相除法求两个整数的最大公约数
辗转相除法求两个整数的最⼤公约数2020新年年初，⼀场疫情让⼈们⽌住了匆忙的脚步。
⼀次在家看初中的在线教育视频，数学课上⽼师讲到⼀种求两个正整数的最⼤公约数的算法：辗转相除法，当时⽼师讲的很好，⾮常易懂，有了理论基础于是想⽤代码的⽅式实现。
以下证明过程与教学视频⽆关。
⼀，辗转相除法「辗转相除法」⼜叫做「欧⼏⾥得算法」,是公元前 300 年左右的希腊数学家欧⼏⾥得在他的著作《⼏何原本》提出的.利⽤这个⽅法,可以较快地求出两个⾃然数的最⼤公因数,即 HCF 或叫做 gcd.所谓最⼤公因数,是指⼏个数的共有的因数之中最⼤的⼀个,例如 8 和 12 的最⼤公因数是 4,记作 gcd(8,12)=4.在介绍这个⽅法之前,先说明整除性的⼀些特点,注以下⽂的所有数都是正整数,以后不再重覆.我们可以这样给出整除以的定义:对於两个⾃然数 a 和 b,若存在正整数 q,使得 a=bq,则 b 能整除 a,记作 b | a,我们叫 b 是 a 的因数,⽽ a 是 b 的倍数.那麼如果 c | a,⽽且 c | b,则 c 是 a 和 b 的公因数.由此,我们可以得出以下⼀些推论:推论⼀:如果 a | b,若 k 是整数,则 a | kb.因为由 a | b 可知 ha=b,所以 (hk)a=kb,即 a | kb.推论⼆:如果 a | b 以及 a | c,则 a | (b±c).因为由 a | b 以及 a | c,可知 ha=b,ka=c,⼆式相加,得 (h+k)a=b+c,即 a | (b+c).同样把⼆式相减可得 a | (b-c).推论三:如果 a | b 以及 b | a,则 a=b.因为由 a | b 以及 b | a,可知 ha=b,a=kb,因此 a=k(ha),hk=1,由於 h 和 k 都是正整数,故 h=k=1,因此 a=b.辗转相除法是⽤来计算两个数的最⼤公因数,在数值很⼤时尤其有⽤⽽且应⽤在电脑程式上也⼗分简单.其理论如下:如果 q 和 r 是 m 除以 n 的商及余数,即 m=nq+r,则 gcd(m,n)=gcd(n,r).证明是这样的:设 a=gcd(m,n),b=gcd(n,r)则有 a | m 及 a | n,因此 a | (m-nq)(这是由推论⼀及推论⼆得出的),即 a | r 及 a | n,所以 a | b⼜ b | r 及 b | n,所以 b | (nq+r),即 b | m 及 b | n,所以b | a.因为 a | b 并且 b | a,所以 a=b,即 gcd(m,n)=gcd(n,r).例如计算 gcd(546,429),由於 546=1(429)+117,429=3(117)+78,117=1(78)+39,78=2(39),因此gcd(546,429)=gcd(429,117)=gcd(117,78)=gcd(78,39)=39最⼩公倍数就是2个数的积除以最⼤公约数框图如下⼆，Java算法实现有了以上的理论基础，算法实现不难，⽤⼀个递归就可以实现，代码如下1public Integer GDC(Integer m, Integer n) {2if (m < n)3 XOR(m, n);45 Integer r = m % n;6if (r > 0) {7return GDC(n, r);8 } else {9return n;10 }11 }1213/**14 * 两个数对换15*/16private void XOR(Integer m, Integer n) {17 m = m ^ n;18 n = m ^ n;19 m = m ^ n;20 }这段代码可以很好的实现求最⼤公约数。
c++辗转相除法求最大公约数和最小公倍数
c++辗转相除法求最大公约数和最小公倍数介绍：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)。
算法简介：欧几里德算法是用来求两个正整数最大公约数的算法。
是由古希腊数学家欧几里德在其著作《TheElements》中最早描述了这种算法,所以被命名为欧几里德算法。
扩展欧几里德算法可用于RSA加密等领域。
假如需要求1997 和615 两个正整数的最大公约数,用欧几里德算法，是这样进行的：1997 / 615 = 3 (余152)615 / 152 = 4(余7)152 / 7 = 21(余5)7 / 5 = 1 (余2)5 / 2 = 2 (余1)2 / 1 = 2 (余0)至此，最大公约数为1 以除数和余数反复做除法运算，当余数为0 时，取当前算式除数为最大公约数，所以就得出了1997 和615的最大公约数1。
cpp代码实现#include<iostream>using namespace std;int GCD(int a, int b){int c;while (b > 0){c = a % b;a = b;b = c;}return a;}int LCM(int a,int b){int c;c = a * b / GCD(a, b);return c;}int main(){int x, y;cin >> x >> y;cout << "x和y的最大公约数为：" << GCD(x, y) << endl;cout << "x和y的最小公倍数为：" << LCM(x, y) << endl;return 0;}。
用辗转相除法求最大公约数
辗除法辗除法（zhǎnchúfǎ）——辗转相除法，又名欧几里德算法（Euclidean algorithm）乃求两个正整数之最大公因子的算法。
它是已知最古老的算法，其可追溯至3000年前。
它首次出现于欧几里德的《几何原本》（第VII卷，命题i和ii）中，而在中国则可以追溯至东汉出现的《九章算术》。
它并不需要把二数作质因子分解。
证明：设两数为a、b(b<a)，求它们最大公约数(a、b)的步骤如下：用b除a，得a=bq......r 1(0≤r)。
若r1=0，则(a，b)=b；若r1≠0，则再用r1除b，得b=r1q......r2 (0≤r2).若r2=0，则(a，b)=r1，若r2≠0，则继续用r2除r1,……如此下去，直到能整除为止。
其最后一个非零余数即为(a，b)。
[编辑] 算法辗转相除法是利用以下性质来确定两个正整数a 和 b 的最大公因子的：1. 若r 是 a ÷ b 的余数, 则gcd(a,b) = gcd(b,r)2. a 和其倍数之最大公因子为a。
另一种写法是：1. a ÷ b，令r为所得余数（0≤r<b）若r = 0，算法结束；b 即为答案。
2. 互换：置a←b，b←r，并返回第一步。
[编辑] 虚拟码这个算法可以用递归写成如下:functiongcd(a, b) {if b<>0returngcd(b, a mod b);elsereturn a;}或纯使用循环:functiongcd(a, b) {define r as integer;while b ≠ 0 {r := a mod b;a := b;b := r;}return a;}pascal代码（递归）求两数的最大公约数functiongcd(a,b:integer):integer;beginif b=0 then gcd:=aelsegcd:=gcd (b,a mod b);end ;其中“a mod b”是指取a ÷ b 的余数。
利用递归求两个数的最大公约数(利用辗转相除法)
利用递归求两个数的最大公约数(利用辗转相除法)最大公约数，也叫做最大公因数，是指两个或多个整数共有的约数中最大的一个。
求两个数的最大公约数可以使用递归方法，特别是采用辗转相除法。
所谓辗转相除法，是指通过不断地用较小的数去除较大的数，然后再用除数去除余数，直到最后余数为0为止。
最后一个不为0的除数即为最大公约数。
下面我们就来看一个具体的例子，以便更好地理解递归求解最大公约数的方法。
假设我们要求解的两个数是36和48。
首先，我们使用48去除36，得到余数为12。
然后，将36作为新的被除数，余数12作为新的除数，再进行一次相除操作。
我们用36去除12，得到余数0。
此时，我们得到的不为0的除数12就是最大公约数。
我们可以使用递归方法来实现这个过程。
首先，设定递归函数gcd(a, b)表示求解a和b的最大公约数。
如果b等于0，那么gcd(a, b)就等于a；如果b不等于0，那么gcd(a, b)等于gcd(b, a%b)。
这样，我们就可以利用递归不断地缩小问题规模，直到规模最小为止。
接下来，我们将上述方法转化为函数的形式，方便我们进行编程实现。
```pythondef gcd(a, b):if b == 0:return aelse:return gcd(b, a % b)```在调用这个函数时，我们只需要传入要求解的两个数即可。
```pythonresult = gcd(36, 48)print("36和48的最大公约数为：" + str(result))```通过以上步骤，我们成功地求解出了36和48的最大公约数，即12。
这个方法不仅仅适用于36和48，对于任意两个正整数，我们都可以采用相同的方法求解它们的最大公约数。
在实际应用中，求解最大公约数经常用于简化分数、约分、化简等操作。
比如，在算术题中，我们需要将一个分数化简为最简形式，就需要求解其分子和分母的最大公约数，然后将分子和分母都除以这个最大公约数，得到最简形式的分数。
判断最大公约数的方法
判断最大公约数的方法1. 引言最大公约数（Greatest Common Divisor，简称GCD）是指两个或多个整数共有的约数中最大的一个。
在数学和计算机领域中，求解最大公约数是一项常见的任务。
本文将介绍几种常用且高效的判断最大公约数的方法。
2. 辗转相除法辗转相除法，也称为欧几里得算法，是一种求解两个正整数最大公约数的经典方法。
它基于如下原理：两个正整数a和b（a > b），它们的最大公约数等于a除以b的余数c与b之间的最大公约数。
具体步骤如下：1.将较小的数作为被除数，较大的数作为除数。
2.用除法计算被除数除以除数得到商和余数。
3.若余数为0，则除数即为最大公约数；若余数不为0，则将原来的除数作为新的被除子，余数作为新的除子，重复步骤2。
例如，求解56和32的最大公约数：56 ÷ 32 = 1 (24)32 ÷ 24 = 1 (8)24 ÷ 8 = 3 0因此，最大公约数为8。
辗转相除法的时间复杂度为O(log(min(a, b)))，其中a和b分别为两个输入整数。
3. 更相减损术更相减损术是另一种求解最大公约数的方法。
它基于如下原理：两个正整数a和b （a > b），它们的最大公约数等于a-b的差值c与较小数b之间的最大公约数。
具体步骤如下：1.将较小的数作为被减数，较大的数作为减数。
2.用减法计算被减数减去减数得到差值。
3.若差值为0，则减数即为最大公约数；若差值不为0，则将原来的减数作为新的被减子，差值作为新的减子，重复步骤2。
例如，求解56和32的最大公约数：56 - 32 = 2432 - 24 = 824 - 8 = 1616 - 8 = 8因此，最大公约数为8。
更相减损术在实际应用中可能效率较低，在两个较大整数之间进行多次相减操作可能会耗费较多时间。
4. 辗转相除法与更相减损术的结合辗转相除法和更相减损术各自有优缺点，因此可以将它们结合起来，得到一种更高效的求解最大公约数的方法。
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最大公约数用辗转相除法求两个正整数的最大公约数的算法如下：（用m，n，r分别表示被除数、除数和余数）
①求m/n的余数；
②若r=0，则执行第⑤步；
③将n的值放在m中，将r的值放在n中；
④返回重新执行第①步；
⑤输出最大公约数n。
例如：求 m=14 ，n=6 的最大公约数。
m n r 14 6 2 6 2 0 设计界面如图所示，在文本框Text1和Text2中输入两个正整数，单击“运行”按钮后，在文本框txt_gys中显示最大公约数。
打开“最大公约数”文件夹中的“test2.vbp”工程，完成以下操作：
（1）参照上图，在窗体中放置相关对象，并在属性窗口中设置各对象的相关属性；将文本框txt_gys的Locked属性设为True。
（3分）
（2）修改“运行”按钮的单击事件处理过程，完善①处代码。
（3分）
（3）调试运行程序，修正弹出的错误提示。
（2分）
（4）调试程序正确后，保存窗体文件和工程文件。
生成可执行程序“test2.exe”并保存到“最大公约数”文件夹下。
（2分）。