在计算机科学和数学中,欧几里得算法(又称辗转相除法)是一种用于计算两个整数最大公约数(GCD, Greatest Common Divisor)的经典高效算法。本教程将用通俗易懂的方式,手把手教你如何用Java语言实现欧几里得算法,即使你是编程小白也能轻松掌握!
最大公约数是指能够同时整除两个或多个整数的最大正整数。例如,12 和 8 的最大公约数是 4,因为 4 是能同时整除 12 和 8 的最大整数。
欧几里得算法的核心思想基于以下定理:
两个整数 a 和 b(a > b)的最大公约数等于 b 和 a % b 的最大公约数。
换句话说:gcd(a, b) = gcd(b, a mod b),直到其中一个数变为 0,此时另一个数就是最大公约数。
下面是一个使用递归方式实现的欧几里得算法代码:
public class EuclideanAlgorithm { // 递归实现欧几里得算法 public static int gcd(int a, int b) { // 确保 a >= b if (a < b) { return gcd(b, a); } // 基本情况:如果 b 为 0,则 a 就是最大公约数 if (b == 0) { return a; } // 递归调用:gcd(a, b) = gcd(b, a % b) return gcd(b, a % b); } public static void main(String[] args) { int num1 = 48; int num2 = 18; System.out.println("gcd(" + num1 + ", " + num2 + ") = " + gcd(num1, num2)); // 输出:gcd(48, 18) = 6 }} 除了递归,我们也可以用循环(迭代)的方式来实现,这样可以避免递归带来的栈溢出风险:
public class EuclideanAlgorithmIterative { // 迭代实现欧几里得算法 public static int gcd(int a, int b) { while (b != 0) { int temp = b; b = a % b; a = temp; } return a; } public static void main(String[] args) { int num1 = 56; int num2 = 42; System.out.println("gcd(" + num1 + ", " + num2 + ") = " + gcd(num1, num2)); // 输出:gcd(56, 42) = 14 }} 欧几里得算法的时间复杂度为 O(log(min(a, b))),这意味着即使处理非常大的数字,它也能在极短时间内完成计算。这也是为什么它被广泛应用于密码学、数论和各种工程领域。
通过本教程,你已经学会了:
现在你可以自信地在面试或项目中使用这个经典算法了!如果你觉得有帮助,不妨动手敲一遍代码,加深理解。
记住:掌握基础算法是成为优秀程序员的第一步!
本文由主机测评网于2025-12-17发表在主机测评网_免费VPS_免费云服务器_免费独立服务器,如有疑问,请联系我们。
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