最大公因數公式

最大公因數(Greatest Common Divisor, GCD),也稱為最大公約數,是指兩個或更多整數共有因數中最大的那一個。在數學中,求最大公因數有幾種方法,其中一種是質因數分解法,另一種是較為基礎的輾轉相除法。

輾轉相除法(Euclidean algorithm)是求兩個整數的最大公因數的一種算法,其基本思想是:gcd(a, b) = gcd(b, a mod b),其中 a mod b 表示 a 除以 b 的餘數。用數學公式表示就是:

[ \gcd(a, b) = \begin{cases} a & \text{if } b = 0 \ \gcd(b, a \bmod b) & \text{if } b \ne 0 \end{cases} ]

這個公式可以通過遞歸的方式實現,也可以通過疊代的方式實現。以下是遞歸的實現方式:

[ \gcd(a, b) = \gcd(b, a \bmod b) ]

其中,( a \bmod b ) 表示 ( a ) 除以 ( b ) 的餘數。

以下是疊代的方式:

[ \gcd(a, b) = \begin{cases} a & \text{if } b = 0 \ \gcd(b, a \bmod b) & \text{if } b \ne 0 \end{cases} ]

這個公式可以通過不斷用較小數除以較大數,得到餘數,然後交換被除數和除數的位置,直到其中一個數為0為止。

除了輾轉相除法,還有其他求最大公因數的方法,例如質因數分解法。質因數分解法是將兩個數分別分解為質數的乘積,然後找出共同的質因數,最後將這些質因數相乘得到最大公因數。不過,這種方法通常比較慢,因為質因數分解可能需要較多的計算。