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C语言题解——最小公倍数的三种求法(含最大公约数)

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C语言题解——最小公倍数的三种求法(含最大公约数)

目录

前言

正文

1.暴力试除法

‍♂️2.优雅试除法

‍♀️3.辗转相除法(欧几里得算法)

总结


前言

  最小公倍数是指能同时将两数整除的最小倍数,而最大公约数是则是能被两数同时整除的最小因数。最小公倍数有个特点,就是最小为两数中的较大值,最大为两数的乘积;最小公倍数则是最小为1,最大为两数中较小值(如果两数相同,那么最大公约数、最小公倍数是它们本身)

  简单了解这些基本知识后我们就可以进行求解了,求解的过程也很简单,中学数学足够了。


正文

本文只介绍三种题解方法(其中一种解最大公约数还有问题),多理解记忆就能掌握。

1.暴力试除法

暴力试除法指在范围内一个数一个数的试,如果找到符合条件的数,停止寻找即可,像这种逐个测试的方法一般称为穷举,缺点是慢,优点是数据不容易出错。

//1.暴力试除法
#include
int the_max(int a, int b)
{   //获取两数中的较大数
	return a > b ? a : b;
}
int the_min(int a, int b)
{   //获取两数中的较小数
	return a < b ? a : b;
}
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("请输入两个数字:>");
	scanf("%d %d", &a, &b);
	//先求最小公倍数
	int min = the_max(a,b);//定义变量存储
	for (; min <= a * b; min++)
	{
		if (min % a == 0 && min % b == 0)
			break;
	}
	printf("%d %d两数的最小公倍数为%dn", a, b, min);
	//最大公约数,原理基本相同
	int max = the_min(a, b);//定义变量存储
	for (; max > 0; max--)
	{
		if (a % max == 0 && b % max == 0)
			break;
	}
	printf("%d %d两数的最大公约数为%dn", a, b, max);
	return 0;
}//暴力试除法,效率较低

 暴力试除法过于暴力,纯属是以时间换效率,如果想要高效率,这种方法肯定是不可取的!

‍♂️2.优雅试除法

优雅试除法不同于暴力试除法,它采用倍数的巧妙关系,绕过了很多无意义的循环,从而提升了效率。求最小公倍数时扩大倍数没问题,但求最大公约数时会存在一些问题,我已经做了一些优化,但在某些数据上这种方法求最大公约数还是有问题!

//2.优雅试除法_效率更高
//经过测试,这种方法虽然优雅
//但在求最大公约数时可能会出错
//比如 2048与408,其他方法是8,而这是16!
//没有最优的方法,只有最灵活的方法!!!
#include
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("请输入两个数字:>");
	scanf("%d %d", &a, &b);
	int ret = 1;//效率提高的关键变量
	while ((a * ret) % b)
		ret++;
	printf("%d %d两数的最小公倍数为%dn", a, b, a*ret);
	int tmp = 1;//同样是重要变量
	//测试发现,当先输入奇数,再输入偶数时会出错
	//以及都是偶数时,前数字较大会出错
	//原因:没有确定大值与小值
	int min = a < b ? a : b;//找出较小值
	int max = a > b ? a : b;//找出较大值
	while (max%(min/tmp))
		tmp++;
	printf("%d %d两数的最大公约数为%dn", a, b, min / tmp);
	return 0;
}

优雅试除法求最小公倍数完全没有问题!但求最大公约数要慎重,有用的方法才是好方法!

‍♀️3.辗转相除法(欧几里得算法)

欧几里得,数学大佬 ,琢磨出来辗转相除求最大公约数这个巧妙方法,具体的数学原理我们不必去研究,只需要知道如何用C语言翻译就行了。

几何大师-欧几里得  图片来源:数学史话之几何大师欧几里得!|几何原本|欧几里得|几何学_新浪新闻 (sina.com.cn)

//3.辗转相除法(欧几里得算法)
#include
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("请输入两个数字:>");
	scanf("%d %d", &a, &b);
	int a1 = a;//辗转相除会改变值
	int b1 = b;//因此需要替身
	int tmp = 0;
	while (b1)
	{
		//辗转相处求出最大公约数
		tmp = a1 % b1;
		a1 = b1;
		b1 = tmp;
		//此时a1就是最大公约数
	}
	// a * b / a1 = 最小公倍数
	printf("%d %d两数的最小公倍数为%dn", a,b,a*b/a1);
	printf("%d %d两数的最大公约数为%dn", a, b, a1);
	return 0;
}

 辗转相除法非常好用!欧几里得是真的强,将效率提供升到了一个新的高度。理解了这种算法,以后求最大公约数和最小公倍数简直是信手拈来,十分轻松!


总结 

  最小公倍数与最大公约数是C语言学习前期十分合适的算法,逻辑比较简单,代码量也很小,只需要使用分支与循环语句,做好条件判断,程序还是很好写出来的。关于其他解法可以去看看别的博主的文章,找到适合自己的求解方法,就像语言一样,没有最好的,只有最合适的!

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天高地迥,觉宇宙之无穷。

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