如何从最大公约数递推公式推导出基于减法的算法?
基于减法的算法是通过在一般递推公式中令参数 k 为 1 推导出来的。将 代入 gcd(a,b)=gcd(b,) 得到 gcd(a,b)=gcd(b,a-b),这将第一个参数替换为两个数的差。
适用条件
- 一般递推公式成立。
- k 被设为 1。
理解与推导
- 从一般公式 gcd(a,b)=gcd(b,) 开始。
- 将 代入方程。
- 将项 简化为 a-b。
- 得到基于减法的算法:gcd(a,b)=gcd(b,a-b)。
例子
视频指出:“令 ,得到减法法:gcd(a,b)=gcd(b,a-b)。”
容易误解的地方
- 认为减法法要求 ;该公式对任意整数都成立,尽管实际实现中可能会交换它们。
- 混淆减法法与欧几里得算法;它们是同一一般公式的不同特例。
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最大公约数 是能同时整除 和 的最大正整数。等价地,正整数 是最大公约数,如果它同时整除 和 ,并且 和 的任何其他正公因数也都整除 。
适用条件:整数 和 不同时为零。; 是同时整除 和 的正整数。
哔哩哔哩详细描述欧几里得算法(附证明)
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认识概念↗
是的,在这种语境下,“最大公约数”(greatest common factor)被用来指代许多现代文本中更常称为“最大公因数”(greatest common divisor)的概念。所示的数学过程是相同的基于减法的欧几里得算法。
适用条件:在解释算法为何有效时非正式地使用。
YouTube欧几里得算法为什么成立:减法形式直观解释
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要通过列出因数来求最大公约数,需列出第一个数字的所有正因数,列出第二个数字的所有正因数,识别出现在两个列表中的因数,并从公因数中选择最大的数字。
适用条件:输入是正整数。;列出因数对于小例子是实用的;并未断言这是最快的方法。
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要开始求 的欧几里得算法,需将较大的数写成较小的数乘以一个未知的商加上一个未知的余数。具体来说,建立除法方程 。
适用条件:输入是正整数。;较大的数放在方程的左边。;商是整数,且余数满足 。
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要求两个大数的最大公约数,需反复应用带余数除法步骤。首先用较大的数除以较小的数。
适用条件:输入是两个正整数。;每一步都应用除法算法。;当余数等于 0 时停止过程。
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