最小公因數算法
最小公因數(Greatest Common Divisor, GCD)是數論中的一個基本概念,它指的是兩個或更多整數的最大的共同正因子。在數學中,通常使用歐幾里得算法(Euclidean algorithm)來計算兩個整數的最小公因數。
歐幾里得算法的步驟如下:
- 設兩個整數為
a
和b
,其中a > b
。 - 計算
a
除以b
的餘數,記作r
,即a = b * q + r
,其中q
是整數,且0 <= r < b
。 - 如果
r
為 0,則b
就是a
和b
的最小公因數;否則,將b
替換為r
,並重複步驟 2,直到r
為 0 為止。
以下是一個使用歐幾里得算法求最小公因數的例子:
輸入兩個整數 a 和 b。
a = 12, b = 8
12 ÷ 8 = 1, 餘數 r = 4
將 b 替換為 r,現在 b = 4
8 ÷ 4 = 2, 餘數 r = 0
因為 r = 0,所以 b(現在是 4)就是 a 和 b 的最小公因數。
最小公因數 GCD(12, 8) = 4
歐幾里得算法不僅可以計算兩個整數的最小公因數,也可以用來計算多個整數的最小公因數。例如,要計算 a
、b
和 c
的最小公因數,可以先計算 GCD(a, b)
,然後計算 GCD(GCD(a, b), c)
。
在實際應用中,歐幾里得算法被廣泛用於數學、計算機科學、工程學等領域,尤其是在需要進行數字分解、質數檢測、模數運算等操作時。