关于java:这个彬彬就是逊啦才搞懂小学知识求最小公倍数

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HJ108 求最小公倍数

前言

这个彬彬就是逊啦,不会求两个整数的最小公倍数,不过没事啦,我超勇的啦,我来帮彬彬求解!

上面进入缓和刺激的环节,看题工夫到!无妨来看看这个困扰彬彬的题,请往下看啦!

题目

正整数 a 和正整数 b 的最小公倍数是指 能被 a 和 b 整除的最小的正整数值

设计一个算法,求输出 a 和 b 的最小公倍数。

数据范畴:$1 \le a,b \le 100000 $

输出形容:

输出两个正整数 A 和 B。

输入形容:

输入 A 和 B 的最小公倍数。

示例 1

输出:5 7
输入:35

前置常识

如果你相熟最小公倍数、最大公约数、倍数、约数、整除、除以、除,这些概念,这部分的内容能够间接跳过啦。

Least Common Multiple:最小公倍数

两个整数 或者 多个整数,独特领有的倍数,就是公倍数,除了 0 以外,最小的共有的倍数称为「最小公倍数」。

  • 整数 a , b 的最小公倍数记为:[a, b]
  • 整数 a , b , c 的最小公倍数记为:[a, b, c]

以此类推。


另一个概念:最大公约数(最大公因数)Greatest Common Divisor

两个整数 或者 多个整数,独特领有的约数,就是公约数,其中最大的约数就是「最大公约数」。

  • 整数 a , b 的最大公约数记为:(a, b)
  • 整数 a , b , c 的最大公约数记为:(a, b, c)

倍数 和 约数 的概念

如果数 a 能被数 b 整除,则 a 就叫做 b 的「倍数 」,b 就叫做 a 的「 约数」。

约数和倍数都示意一个整数与另一个整数的关系,是不能独自存在的。

须要留神「倍」和「倍数」是不同的意思!


整除的概念

整数 a 除以整数 b,即 a ÷ b,商为整数,且余数为 0,其中 a 称为「被除数」,b 称为「除数」,记为 b|a(其中符号 | 是整除的意思),读作 b 能整除 a,a 能被 b 整除。b 称为 a 的约数,a 称为 b 的倍数。

我这里举几个例子:

$12 ÷ 4 = 3$

读作 12 除以(divide by) 4,或者 4 除(divide) 12,能够了解成用 4 去拆分 12,能够分成 3 份。

  • 12 为被除数,4 为除数,3 为商
  • 4 是 12 的约数,12 是 4 的倍数

同理

$12 ÷ 2 = 6$

读作 12 除以 2,能够了解用 2 去拆分 12,能够分成 6 份

  • 12 为被除数,2 为除数,6 为商
  • 2 是 12 的约数,12 是 2 的倍数

同理

$12 ÷ 1 = 12$

读作 12 除以 1,能够了解成用 1 去拆分 12,能够分成 12 份

  • 12 为被除数,1 为除数,12 为商
  • 1 是 12 的约数,12 是 1 的倍数

再来看看这个例子:

$16 ÷ 4 = 4$

  • 16 是被除数,4 是除数,商为 4
  • 4 是 16 的约数,16 是 4 的倍数

$16 ÷ 2 = 8$

  • 2 是 16 的约数,16 是 2 的倍数

$16 ÷ 1 = 16$

  • 1 是 16 的约数,16 是 1 的倍数

从下面咱们能够发现 12 和 16 的独特领有的约数是 1,2,4,其中最大的约数是 4。

所以记 12 和 16 的最大公约数为:(12, 16) = 4


4 的倍数有 4 8 12 16 24 …

6 的倍数有 6 12 18 24 …

4 和 6 独特领有的倍数是 12 24 …,其中最小的倍数是 12

所以记 4 和 6 的最小公倍数为:[4, 6] = 12

这样一梳理,是不是通透了许多~(不通透当我没说)

解题思路

最小公倍数和最大公约数有这样的定理:$(a, b) × [a, b] = a × b$

即 这两数的最小公倍数 × 这两数的最大公约数 = 这两数相乘

所以,咱们想求两个数的最小公倍数,就能够先求出这两数的最大公约数,进而求出这两数的最小公倍数

通过 这两数相乘 ÷ 这两个数的最大公约数 = 最小公倍数 进行求解。

即 $[a, b] = a × b ÷ (a, b)$


那么问题来了,如何求最大公约数呢??

有好几种办法,比方短除法、辗转相除法、更相减损法,这里先用 更相减损法

更相减损法

更相减损法:也叫更相减损术,是出自《九章算术》的一种求最大公约数的算法,它本来是为约分而设计的,但它实用于任何需要求最大公约数的场合。

算法步骤是这样的:

  1. 先判断两数是否为偶数,是偶数则用 2 先进行约简,直到两数其中之一不为偶数
  2. 以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比拟,并以大数减小数。持续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。
  3. 将第一步中约掉的若干个 2 与第二步中等数的乘积就是所求的最大公约数。

那么咱们就按这个步骤来写求两个数的最大公约数的代码:

public static int getGreatestCommonDivisor(int a, int b) {
        // 记录两数是偶数时,约掉 2 的次数
        int cnt = 0;
        // 记录最大公约数
        int ans = 1;
        // 判断两数是否为偶数,是偶数则用 2 先进行约简
        while ((a & 1) == 0 && (b & 1) == 0) {
            a >>= 1;
            b >>= 1;
            ++cnt;
        }
        // 以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比拟,并以大数减小数。// 持续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。while (a != b) {if (a > b) {a -= b;} else {b -= a;}
        }
        // 计算得最大公约数
        if (cnt != 0) {ans = a * (cnt << 1);
        } else {ans = a;}
        return ans;
    }

代码

public class Main {public static int getGreatestCommonDivisor(int a, int b) {
        // 记录两数是偶数时,约掉 2 的次数
        int cnt = 0;
        // 记录最大公约数
        int ans = 1;
        // 判断两数是否为偶数,是偶数则用 2 先进行约简
        while ((a & 1) == 0 && (b & 1) == 0) {
            a >>= 1;
            b >>= 1;
            ++cnt;
        }
        // 以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比拟,并以大数减小数。// 持续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。while (a != b) {if (a > b) {a -= b;} else {b -= a;}
        }
        // 计算得最大公约数
        if (cnt != 0) {ans = a * (cnt << 1);
        } else {ans = a;}
        return ans;
    }

    public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);
        while (in.hasNext()) {int a = in.nextInt();
            int b = in.nextInt();
            int lcm = (a * b) / getGreatestCommonDivisor(a, b);
            System.out.println(lcm);
        }
    }
}

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正文完
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