Python求最大公约数的五种常见方法

求最大公约数是习题中比较常见的类型，下面小编会给大家提供五种比较常见的算法，记得帮忙点个赞哦！

一般来说，最大公约数的求法大概有5种

方法一：短除法

短除法是求最大公因数的一种方法，也可用来求最小公倍数。求几个数最大公因数的方法，开始时用观察比较的方法，即：先把每个数的因数找出来，然后再找出公因数，最后在公因数中找出最大公因数。后来，使用分解质因数法来分别分解两个数的因数，再进行运算。之后又演变为短除法。短除法运算方法是先用一个除数除以能被它除尽的一个质数，以此类推，除到两个数的商是互质数为止。

简单来说就是逐步找出两个数的所有公约数，再将这些公约数累乘起来，就能得到最大公约数啦！

a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
m,n=a,b #  创建两个变量存储a和b
t=1 #  创建t作为最大公约数的载体
for i in range(2,min(a,b)):while (a%i==0 and b%i==0):t*=i #  所有公约数累乘起来a/=ib/=i
print((f"{m},{n}的最大公约数为：{t}"))

这种方法虽然有点麻烦，但是逻辑却很清楚，不容易出错。

方法二：欧几里得算法（辗转相除法）

欧几里得算法是用来求两个正整数最大公约数的算法。古希腊数学家欧几里得在其著作《The Elements》中最早描述了这种算法,所以被命名为欧几里得算法。

假如需要求 1997 和 615 两个正整数的最大公约数,用欧几里得算法，是这样进行的：

1997 / 615 = 3······152

615 / 152 = 4······7

152 / 7 = 21······5

7 / 5 = 1······2

5 / 2 = 2······1

2 / 1 = 2······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。

明白了这其中的逻辑，我们就可以着手开始写程序啦！

a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
#  首先要给两数排序，保证大数除以小数
m=max(a,b)
n=min(a,b)
t=m%n
while t!=0:m,n=n,t #  仔细观察不难发现：每个除式的m、n是都是上一个式子的n和余数t=m%n #  更新余数
print(f"{a}和{b}的最大公约数为{n}")

当然了，递归方法也能实现欧几里得算法。

def GCD(a,b):#  比较大小，保证大数除以小数if a<b:a,b=b,a#  判断是否能整除，若能整除，直接返回被除数if a%b==0:return b#  若不能整除，则返回函数GCD，参数做相应变化else:return GCD(b,a%b)
a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
gcd=GCD(a,b)
print(f"{a}和{b}的最大公约数为{gcd}")

方法三：更相减损术

更相减损术是出自《九章算术》的一种求最大公约数的算法，它原本是为约分而设计的，但它适用于任何需要求最大公约数的场合。原文是：

可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，以少减多，更相减损，求其等也。以等数约之。

白话文译文：

（如果需要对分数进行约分，那么）可以折半的话，就折半（也就是用2来约分）。如果不可以折半的话，那么就比较分母和分子的大小，用大数减去小数，互相减来减去，一直到减数与差相等为止，用这个相等的数字来约分。

具体步骤：

第一步：任意给定两个正整数；判断它们是否都是偶数。若是，则用2约简；若不是则执行第二步。

第二步：以较大的数减较小的数，接着把所得的差与较小的数比较，并以大数减小数。继续这个操作，直到所得的减数和差相等为止。

则第一步中约掉的若干个2的积与第二步中等数的乘积就是所求的最大公约数。

其中所说的“等数”，就是公约数。求“等数”的办法是“更相减损”法。

现在使用更相减损术求98与63的最大公约数。

解：由于63不是偶数，把98和63以大数减小数，并辗转相减：

98-63=35

63-35=28

35-28=7

28-7=21

21-7=14

14-7=7

所以，98和63的最大公约数等于7。

a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
#  首先要给两数排序，保证大数减小数
m=max(a,b)
n=min(a,b)
#  判断两数是否都是偶数，如果都是偶数就同时除2
while m%2==0 and n%2==0:m,n=m/2,n/2
t=m-n
#  判断条件是减数和差相等
while n!=t:m,n=max(n,t),min(n,t) #  每减一轮之后，都要重新判断减数和差的大小，再次以大数减去小数t=m-n
print(f"{a}和{b}的最大公约数为{n}")

方法四：穷举法（枚举法）

从两个数中较小数开始，由小到大列举，找出公约数并保证该公约数也属于较大数，这些公约数的最大者就是最大公约数；也可以从大到小列举，直到找出公约数后跳出循环，该公约数即是最大公约数。

a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
p,q=min(a,b),max(a,b)
lst=[]
for i in range(1,p+1):if p%i==0 and q%i==0:lst.append(i)
gcd=max(lst)
print(f"{a}和{b}的最大公约数为{gcd}")#a=int(input("please input the first number："))
#b=int(input("please input the second number："))
#p,q=min(a,b),max(a,b)
#gcd=0
#for i in range(p,0,-1):
#    if p%i==0 and q%i==0:
#        gcd=i
#        break
#print(f"{a}和{b}的最大公约数为{gcd}")

方法五：Stein算法

Stein算法是一种计算两个数最大公约数的算法，是针对欧几里德算法在对大整数进行运算时，需要试商导致增加运算时间的缺陷而提出的改进算法。

欧几里得算法缺陷：

欧几里德算法是计算两个数最大公约数的传统算法，无论从理论还是从实际效率上都是很好的。但是却有一个致命的缺陷，这个缺陷在素数比较小的时候一般是感觉不到的，只有在大素数时才会显现出来。

一般实际应用中的整数很少会超过64位(当然已经允许128位了)，对于这样的整数，计算两个数之间的模是很简单的。对于字长为32位的平台，计算两个不超过32位的整数的模，只需要一个指令周期，而计算64位以下的整数模，也不过几个周期而已。但是对于更大的素数，这样的计算过程就不得不由用户来设计，为了计算两个超过64位的整数的模，用户也许不得不采用类似于多位数除法手算过程中的试商法，这个过程不但复杂，而且消耗了很多CPU时间。对于现代密码算法，要求计算128位以上的素数的情况比比皆是，设计这样的程序迫切希望能够抛弃除法和取模。

看下面两个结论：

gcd(a,a)=a，也就是一个数和其自身的公约数仍是其自身。
gcd(ka,kb)=k gcd(a,b)，也就是最大公约数运算和倍乘运算可以交换。特殊地，当k=2时，说明两个偶数的最大公约数必然能被2整除。

当k与b互为质数，gcd(ka,b)=gcd(a,b)，也就是约掉两个数中只有其中一个含有的因子不影响最大公约数。特殊地，当k=2时，说明计算一个偶数和一个奇数的最大公约数时，可以先将偶数除以2。

:param a: 第一个数

:param b: 第二个数

:return: 最大公约数

def gcd_Stein(a, b):#  保证b比a小if a < b:a, b = b, aif (0 == b):return a#  a、b都是偶数，除2右移一位即可if a % 2 == 0 and b % 2 == 0:return 2 * gcd_Stein(a / 2, b / 2)#  a是偶数if a % 2 == 0:return gcd_Stein(a / 2, b)#  b是偶数if b % 2 == 0:return gcd_Stein(a, b / 2)#  都是奇数return gcd_Stein((a + b) / 2, (a - b) / 2)a=int(input("please input the first number："))
b=int(input("please input the second number："))
gcd=int(gcd_Stein(a,b))
print(f"{a}和{b}的最大公约数为{gcd}")

以上就是小编总结的五种常用方法了，希望对各位有所帮助！记得点赞喔！

Python求最大公约数的五种常见方法相关推荐

求最大公约数的几种常见方法（C语言）
1.欧几里得算法(辗转相除法) #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h>int gcd(int a, int b) {if ...
python中求最小公约数,python求最大公约数和最小公倍数的简单方法
python求最大公约数和最小公倍数的简单方法 python怎么求最大公约数和最小公倍数一.求最大公约数用辗转相除法求最大公约数的算法如下: 两个正整数a和b(a>b),它们的最大公约数等于 ...
超实用！用Python进行数据可视化的9种常见方法！
**我们用 Python 可以做出哪些可视化图形?**最后,如果你的时间不是很紧张,并且又想快速的提高,最重要的是不怕吃苦,建议你可以联系维:mengy7762 ,那个真的很不错,很多人进步都很快,需 ...
求最大公约数的4种算法（C++）
求最大公约数的4种算法(C++) 一.实验目的 1.计算两个正整数的最大公约数和最小公倍数,并进行程序的调式与测试. 2.理解四种不同的求最大公约数的方法,学习其思维模式. 3.了解算法的概念.对问题 ...
五种常见的PHP设计模式
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 五种常见的PHP设计模式设计模式一书将设计模式引入软件社区,该书的作者是 Erich Gamma.Richard Helm ...
小波基函数构造matlab,五种常见小波基函数及其matlab实现全解.docx
五种常见小波基函数及其matlab实现全解与标准的傅里叶变换相比,小波分析中使用到的小波函数具有不唯一性,即小波函数具有多样性.小波分析在工程应用中,一个十分重要的问题就是最优小波基的选择问题,因 ...
【python】python列表去重的5种常见方法实例
Python编程过程中经常会遇到列表去重的问题,下面这篇文章主要给大家介绍了python列表去重的5种常见方法,文中通过实例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下前言列表去重在python实际运 ...
Ajax 和 XML: 五种常见 Ajax 模式
Asynchronous JavaScript + XML(Ajax)无疑是 2006 年最热门的技术术语,且有望在 2007 得到进一步发展.但是对您的应用程序来说它究竟有什么意义呢?Ajax 应用 ...
python压缩包怎么安装-详解python解压压缩包的五种方法
这里讨论使用Python解压例如以下五种压缩文件: .gz .tar .tgz .zip .rar 简单介绍 gz: 即gzip.通常仅仅能压缩一个文件.与tar结合起来就能够实现先打包,再压缩. t ...

Python求最大公约数的五种常见方法

Python求最大公约数的五种常见方法相关推荐

最新文章

热门文章