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辗转相除法的原理是什么

辗转相除法一般指欧几里得算法。欧几里得算法又称辗转相除法,是指用于计算两个非负整数a,b的最大公约数。那么辗转相除法的原理是什么?

辗转相除法的原理是什么
辗转相除法的原理是什么

1、原理:设两数为a、b(ab),用gcd(a,b)表示a,b的最大公约数,r=a(mod b)为a除以b的余数,k为a除以b的商,即a÷b=k。。。。。。。r。辗转相除法即是要证明gcd(a,b)=gcd(b,r)。

2、第一步:令c=gcd(a,b),则设a=mc,b=nc。

3、第二步:根据前提可知r=a-kb=mc-knc=(m-kn)c。

4、第三步:根据第二步结果可知c也是r的因数。

5、第四步:可以断定m-kn与n互质(假设m-kn=xd,n=yd(d1),则m=kn+xd=kyd+xd=(ky+x)d,则a=mc=(ky+x)cd,b=nc=ycd,则a与b的一个公约数cdc,故c非a与b的最大公约数,与前面结论矛盾),因此c也是b与r的最大公约数。

6、从而可知gcd(b,r)=c,继而gcd(a,b)=gcd(b,r)。

7、证毕。以上步骤的操作是建立在刚开始时r≠0的基础之上的。即m与n亦互质。

8、解释:辗转相除法,又名欧几里德算法(Euclidean algorithm)乃求两个正整数之最大公因子的算法。它是已知最古老的算法,其可追溯至公元前300年前。

9、来源:设两数为a、b(ab),求a和b最大公约数(a,b)的步骤如下:用a除以b,得a÷b=q。。。。。。r1(0≤r1)。若r1=0,则(a,b)=b;若r1≠0,则再用b除以r1,得b÷r1=q。。。。。。r2(0≤r2)。若r2=0,则(a,b)=r1,若r2≠0,则继续用r1除以r2,……如此下去,直到能整除为止。其最后一个余数为0的除数即为(a, b)的最大公约数。

10、例如:a=25,b=15,a/b=1。。。。。.10,b/10=1。。。。。.5,10/5=2。。。。。。.0,最后一个余数为0d的除数就是5, 5就是所求最大公约数。

以上的就是关于辗转相除法的原理是什么的内容介绍了。