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C++的最小公倍数

一、定义

C++最小公倍数是指两个或多个整数的公共倍数中最小的那个数。例如,6和9的公倍数有18、27、36等,其中18是最小的,因此6和9的最小公倍数是18。

二、算法原理

计算最小公倍数有多种算法,其中最简单的是枚举法。给定两个数a和b,首先计算它们的最大公约数,然后计算它们的积,最后将积除以最大公约数即为它们的最小公倍数。

int Gcd(int a, int b)
{
    return b == 0 ? a : Gcd(b, a % b);
}

int Lcm(int a, int b)
{
    return a / Gcd(a, b) * b;
}

三、代码解释

以上代码实现了求两个数的最小公倍数的函数Lcm,它调用了求最大公约数的函数Gcd。

在Gcd函数中,使用了三目运算符判断b是否为0。如果b等于0,则返回a;否则,递归调用Gcd函数,将a%b作为新的b参数进行计算。

在Lcm函数中,先计算a和b的最大公约数,然后将a除以最大公约数乘以b,即为它们的最小公倍数。

四、改进算法

以上代码的时间复杂度为O(logn),但是当a和b的差距非常大时,递归次数可能会很多。我们可以使用更高效的算法来实现。

我们可以将a和b分解质因数,然后求出它们的公共质因子和非公共质因子,最后将它们相乘即可得到最小公倍数。

int Lcm(int a, int b)
{
    int p = Gcd(a, b);
    return a / p * b;
}

以上代码实现了求两个数的最小公倍数的函数Lcm,它调用了求最大公约数的函数Gcd。

在Lcm函数中,先计算a和b的最大公约数p,然后将a除以p乘以b,即为它们的最小公倍数。

五、结论

C++的最小公倍数算法是一个基本的算法,应用广泛。对于两个整数的最小公倍数,我们可以通过枚举或者分解质因数的方式来计算。其中,分解质因数的算法更加高效,在实际应用中更为常用。