做poj1061的时候接触到了拓展欧几里德算法,所以查阅了一下白书和网上的解释,现在整理一下。
欧几里德算法:
欧几里德算法比较简单,就是俗称辗转相除法的一直求两个数的最大公约数的算法,关键在于:gcd(a,b)=gcd(b,a mod b),与边界条件gcd(a,0)=a结合就可以递归求得结果。
核心代码:
int gcd(int a, int b){ return b == 0 ? a : gcd(b, a%b);}利用gcd(a,b)还可以求出两个数的最小公倍数lcm(a,b),因为gcd(a,b)*lcm(a,b)=a*b,但这里为了防止数据过大溢出,我们先除后乘,也就是lcm(a,b)=a/gcd(a,b)*b。
拓展欧几里德算法:
扩展欧几里德算法的定义是找出一对整数x,y,使ax+by=gcd(a,b),注意这里的x,y不一定为整数,可以为负数或0。
核心代码:
int e_gcd(int a, int b,int &x,int &y){ if (b == 0) { x = 1; y = 0; return a; } int ans = e_gcd(b, a%b, x, y); int temp = x; x = y; y = temp - a / b*y; return ans;}具体证明: 这是白书上的代码,简洁但是不好理解:
void gcd ( int a , int b , int &d , int &x , int &y ){ //a,b分别代表方程的系数,d返回a,b的最大公约数,x,y返回对应的解 if ( ! b ) //当b等于0的时候,方程就变成了ax=gcd(a,0)=a,所以此时明显可以得到方程的解为x=1,y=0,此时d就为a d = a , x = 1 , y = 0 ; else { //递归求方程的解 gcd ( b , a % b , d , y , x ) ; y -= ( a / b ) * x ; }}扩展欧几里德的用处: 求解形如 a*x +b*y = c 的通解,但是一般没有谁会无聊到让你写出一串通解出来,都是让你在通解中选出一些特殊的解,比如一个数对于另一个数的乘法逆元,或者求最小整数解之类的。