何謂最大公因數

最大公因數(Greatest Common Divisor,GCD),也稱為最大公約數或最大公因子,是指兩個或更多個整數中最大的那個共同因子。一個數的因子是能夠整除該數的數字,例如,5是25的因子,但不是10的因子。

在數論中,兩個數的GCD可以用質因數分解來找到。例如,要找到12和18的GCD,我們可以將它們分解為質因數:

12 = 2 × 2 × 3 18 = 2 × 3 × 3

現在,我們可以看到12和18都包含因子2和3,但最大的共同因子是6(2 × 3),因為它是12和18都包含的最大的因子。

在許多情況下,最大公因數可以用以下方法來找到:

  1. 試除法:將較小的數字除以較大的數字,直到找到一個除不盡的餘數,這個餘數就是較小的數字對應的GCD。
  2. 質因數分解法:將兩個數分解為質因數,然後找出它們共有的質因數,將這些質因數相乘得到GCD。
  3. 歐幾里得算法(Euclidean algorithm):這是一個高效的算法,可以用來找到兩個數的GCD。這個算法的基本思想是,如果a > b,那麼GCD(a, b) = GCD(b, a mod b),其中a mod b表示a除以b的餘數。

最大公因數在數學和實際問題中都有很多應用,例如在計算機科學中的編碼和解碼、機械製造中的材料切割、數學競賽和遊戲等。