java求最大公约数(GCD)与最小公倍数(LCM)

2024-04-13 19:20

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求最大公约数(GCD)与最小公倍数(LCM)

含义解释
  • 最大公约数(GCD)
    • 两个或多个整数共有的约数中最大的一个。例如,12和18的最大公约数是6。
    • 对于两个非零整数a和b,它们的最大公约数是能够同时整除a和b的最大正整数。记为gcd(a, b)。
  • 最小公倍数(LCM)
    • 两个或多个整数公有的倍数中最小的一个。例如,4和6的最小公倍数是12。
    • 对于两个非零整数a和b,它们的最小公倍数是能够同时被a和b整除的最小正整数。记为lcm(a, b)。
数学推导证明
  • 最大公约数(GCD):可以使用辗转相除法(欧几里德算法)来计算最大公约数。辗转相除法的基本思想是利用余数的不断相除,直到余数为0时,所得除数即为最大公约数。推导证明略。
  • 最小公倍数(LCM):可以通过最大公约数的性质来计算最小公倍数。由于两个数的乘积等于它们的最大公约数与最小公倍数的积,所以可以通过最大公约数来计算最小公倍数。推导证明略。
4. Java代码实现

下面是使用Java实现GCD和LCM的示例代码:

public class GCD_LCM {// 求最大公约数(GCD)// 写法一 (要求a<b)public static int gcd(int a, int b) {while (b != 0) {int temp = a % b;a = b;b = temp;}return a;}// 写法二public static int gcd(int a, int b) {return b == 0 ? a : gcd(b,a%b);}// 求最小公倍数(LCM)// 写法一(a*b可能导致int溢出)public static int lcm(int a, int b) {return a * b / gcd(a, b);}//写法二(先除再乘,防止int溢出)public static int lcm(int a, int b) {return a / gcd(a, b)*b;}public static void main(String[] args) {int num1 = 12;int num2 = 18;// 计算最大公约数int gcdResult = gcd(num1, num2);System.out.println("最大公约数:" + gcdResult);// 计算最小公倍数int lcmResult = lcm(num1, num2);System.out.println("最小公倍数:" + lcmResult);}
}

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