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【C语言】实现求两个数的最大公约数【四种算法】

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题目

给定两个数,求这两个数的最大公约数

例如:

输入:20 40

输出:20

解题思路

最大公约数:即两个数据中公共约数的最大者

求解的方式比较多,暴力穷举、辗转相除法、更相减损法、Stein算法算法

方法一:辗转相除法(推荐此方法)

思路:

例子:18和24的最大公约数

第一次:a = 18 b = 24 c = a%b = 18%24 = 18

循环中:a = 24 b=18

第二次:a = 24 b = 18 c = a%b = 24%18 = 6

循环中:a = 18 b = 6

第三次:a = 18 b = 6 c = a%b = 18%6 = 0

循环结束

此时b中的内容即为两个数中的最大公约数

#include

int main()

{

int m = 0;

int n = 0;

int tmp = 0;

printf("请输入两个整数: ");

scanf("%d %d", &m, &n);

while (tmp = m % n)

{

m = n;

n = tmp;

}

printf("最大公约数为:%d\n", n);

return 0;

}

方法二:暴力穷举法

如果大数可以整除小数,那么最大公约数为小数。

如果不能整除小数,那么这两个数就按大到小依次对比小数小的数求余,遇到都能够整除的,就是最大公约数。

#include

#include

#pragma warning(disable:4996)

int main(){

//暴力穷举法

int a = 0;

int b = 0;

printf("请输入两个整数:");

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

if (a >= b){

int i = 0;

for (i = b; i >= 1; i--){

if (a%i == 0 && b%i == 0){

printf("最大公约数为:%d\n", i);

break;

}

}

}

else{

int j = 0;

for (j = a; j >= 1; j--){

if (a%j == 0 && b%j == 0){

printf("最大公约数为:%d\n", j);

break;

}

}

}

system("pause");

return 0;

}

方法三:更相减损法

当两个数相等时,最大公约数为他们其中任意一个;

当两个数不相等时,用大数减小数得到的差和之前的那个小数再次相减,直到两个数相等,相等的两个中,任意一个都是最大公约数。

#include

#include

#pragma warning(disable:4996)

int main(){

//更相减损法

int a = 0;

int b = 0;

printf("请输出两个整数:");

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

while ((a - b)!=0){

if (a > b){

a = a - b;

}

else{

b = b - a;

}

}

printf("最大公约数为:%d\n", b);

system("pause");

return 0;

}

方法四:Stein算法

步骤:

step1:两数均为偶数时将其同时除以2至少一数为奇数为止,记录除掉的所有公因数2的乘积k;

step2:如果仍有一数为偶数,连续除以2直至该数为奇数为止;

step3:用更相减损法(辗转相减法),即GCD(a,b)=GCD(a-b,b),或辗转相除法求出两奇数的最大公约数d;

step4:原来两数的最大公约数即为d*k。

#include

#include

#pragma warning(disable:4996)

int main(){

//Stein算法

int a = 0;

int b = 0;

printf("请输入两个整数:");

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

int gcd = 0;

int k = 1;

while ((!(a & 1)) && (!(b & 1))){ //step1;

k <<= 1; //用k记录全部公因子2的乘积 ;

a >>= 1;

b >>= 1;

}

while (!(a & 1))a >>= 1; //step2;

while (!(b & 1))b >>= 1;

if (a

while (a != b){ //step3;

a -= b;

if (a

}

gcd = k*a;

printf("最大公约数为:%d\n", gcd);

system("pause");

return 0;

}