java 算法 求最大公约数

本贴最后更新于 3020 天前,其中的信息可能已经沧海桑田

本人菜鸟一枚,突然之间,偶得上帝灵光闪现,突然感觉自己日子过的太轻松,然后,自杀式的买了一本算法书,从今天开始了地狱般的生活;
算法第一章讲的是,欧几里得算法求其目的就是找到两个数的最大公约数,然后,我马上关上书,喝了一杯茶,脑海中回想着,这都是啥??对于一个数学从来都没有及格的我来说,想放弃
吐槽完毕,说正题,何为最大公约数,直接百度,谷歌,360,通过一系列的查询,来个官方版的

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这。。。。是啥?没看懂
其实,最大公约数,即为能够同时被两个整数除的最大的数,还不懂?上图
02e760411ab14b318ffed2f3ce3200c1-WX201709142141172x.png

如果还不懂,请关闭本页面,然后,打开百度,找个视频看一下吧!我无能为力了。
欧几里得算法:又称辗转相除法,用于计算两个正整数,a,b 的最大公约数,计算原理依赖于下面的定理
定理:gcd(a,b) = gcd(b,a mod b)(a>b 且 a mod b 不为 0)
有人会问,mod 是啥?这个是求余啊! _MOD_是求余运算符,例如 a mod b=c,表明 a 除以 b 余数为 c
证明:a 可以表示成 a = kb +r 则 r=a mod b
假设 d 是 a,b 的一个公约数,则有 d|a ,d|b 而,r=a-kb 因此 d|r
因此 d 也是(b,a mod b)的公约数
因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的,最大的公约数也必然相等

看懂没?我也没咋看懂

分析一下吧,
假设 x>y x 和 y 的最大公约数用 f(x,y)表示
假设 x/y = a
x%y = b
所以 ay+b = x
因为 a 为 x 除以的整数部分,b 为 x 除以 y 的余数部分,所以 a
y+b = x
将上面的调换一下 b= x-a*y
因为 x 和 y 都能被 f(x,y)整数 所以 f(x,y)是 x 和 y 的最大公约数
所以 b 也同样能被 f(x,y)整除 即 x 和 y 的最大公约数 f(x,y)它是 b 的约数,所以求 x 和 y 的最大公约数也就相当于求 y 和 b 的最大公约数(因为,这里 x>y 而且 x%y 肯定小于 y,所以,这样一来,我们的范围缩小了)
所以 欧几里得公式也就这么来了
f(x,y) = f(y,x%y)
所以,这个算法就是不停的迭代,直到找出 x%y=0 的时候,停止迭代,那个时候,最大的公约数就是 y 了

下面为,书中的一个求最大公约数的案例

/**
 * 算法分析: 
 * 计算两个非负数p和q的最大公约数,若q是0,则最大的公约数是p,否则,p除q,得到余数r,p和q最      
 * 大公约数即为q和r的最大公约数 
 * Created by huxd on 2017/9/14. 
 */
 
	//欧几里得算法
 public  static int gcd(int p ,int q){
	 if(q == 0) return p;
	 int r = p%q;
	 return gcd(q,r);
}

实际代码

package Test1;
import java.util.*;
public class Tset1 {

public static void (String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);// 接收控制台输入的信息

  System.out.print("请输入第一个整数:");
 int x = scan.nextInt(); // 取出控制台输入的信息

  System.out.print("请输入第二个整数:");
 int y = scan.nextInt(); // 取出控制台输入的信息

  System.out.println(gcd(x, y));// 调用maxCommonDivisor()方法
  }

	public static int gcd(int x, int y) {

		// 防止输入为0
  if (x == 0 || y == 0) {
			return 0;
  }
		//添加一个保证 x>y
  if (x < y) {
			int temp = x;
  temp = y;
  y = x;
  }
		//算法实现
  if (x % y == 0) {
			return y;
  } else {
			return gcd(y, x % y);
  }
	}
}
  • 算法
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