Как найти нод код

Задача:

Найти наименьшее общее кратное для всех элементов массива — минимальное число, которое делится на все элементы массива без остатка. Также, найти НОД всех элементов массива.

Решение:

Вот тут приведены алгоритмы расчета НОК и НОД для двух чисел. Ясно, что наиболее эффективный алгоритм расчета НОК двух чисел — это произведение чисел поделить на их НОД. По содержимому статьи ясно что НОК(а1, а2, а3, ... аN) равен НОК(НОК(НОК(А1, А2), А3)..., АN). Таким образом, для расчета НОК массива чисел надо многократно расчитывать НОД двух чисел, реализация этой функции на С++ взята тут.

Реализация на Си (функции чуть-чуть изменены, так как добавлена самописная функция swap):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void read_array(int n, int** values) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        printf("values[%d] = ", i);
        scanf("%d", &((*values)[i]));
    }
}

void print_array(int n, int* values) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        printf("values[%d] = %dn", i, values[i]);
    }
}

void swap(int* a, int* b) {
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

int gcd(int a, int b) {
    if (a < b) {
        swap(&a, &b);
    }
    while (a % b != 0) {
        a = a % b;
        swap(&a, &b);
    }
    return b;
}

int gcd_n(int n, int* values) {
    if (n == 0)
        return -1;
    if (n == 1)
        return values[0];
    int gcd_value = gcd(values[0], values[1]);
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        gcd_value = gcd(gcd_value, values[i]);
    }
    return gcd_value;
}

int lcm(int a, int b) {
    return (a*b)/gcd(a, b);
}

int lcm_n(int n, int* values) {
    if (n == 0)
        return -1;
    if (n == 1)
        return values[0];
    int lcm_value = lcm(values[0], values[1]);
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        lcm_value = lcm(lcm_value, values[i]);
    }
    return lcm_value;
}

int main() {
    int n;
    int *values;
    
    printf("n: ");
    scanf("%d", &n);
    
    values = malloc(sizeof(int) * n);
    
    read_array(n, &values);
    
    printf("lcm: %d", lcm_n(n, values));
    
    free(values);
    return 0;
}

Алгоритм Евклида

Для начала разберемся, что это и как это работает. Алгоритм Евклида позволяет найти нам наибольший общий делитель чисел. Как это работает:
Пусть a = 18, b = 30.
Цикл: a!=0 and b!=0
Если a > b, то a = a % b, если меньше, то b = b % a, таким образом мы сначала находим остаток деления, а потом повторяем действия. У нас a < b, значит, ищем остаток деления b % a (30 % 18) = 12, присваиваем b = 12, повторяем цикл но теперь у нас уже a > b(b = 12)
значит выполняем a % b (18 % 12) = 6? снова переходим к циклу, теперь снова b > a, значит выполняем b % a (30 % 6), остаток от деления 0, на этом мы прекращаем наш цикл и узнаем, что наибольший общий делитель 18 и 30 = 6. и выводим a + b (b = 0, a = 6).

Python

#!/usr/bin/env python
a = 18
b = 30
 
while a!=0 and b!=0:
    if a > b:
        a = a % b
    else:
        b = b % a
 
print (a+b)

Perl:

 sub nod
 {
 return  $_[0] != 0  ?  nod ( ( $_[1] % $_[0] ), $_[0] )  :  $_[1];
 }

C:

 int gcd(int a, int b) {
   int c;
   while (b) {
      c = a % b;
      a = b;
      b = c;        
   }
   return abs(a);
 }

Pascal:

  function nod( a, b: longint): longint; 
  begin
   while (a <> 0) and (b <> 0) do
     if a >= b then 
       a:= a mod b 
     else 
       b:= b mod a;
   nod:= a + b;
  end;

Java:

public class GCD {
    public static int gcd(int a,int b) {
        while (b !=0) {
            int tmp = a%b;
            a = b;
            b = tmp;
        }
        return a;
    }
}

C#:

int gcd(int a, int b)
{
    while (b != 0)
        b = a % (a = b);
    return a;
}

НОД (x, y) = НОД (x % y, y)

 
Любое число, которое делит оба числа x и y, делит также и x — y, поэтому

НОД (x, y) ≤ НОД (x — y, y).

 
Аналогично, любое число, которое делит оба числа x − y и y, делит также и их сумму x, поэтому

НОД (x, y) ≥ НОД (x — y, y).

• находим 50-20=30. Из трех чисел 50, 20, 30 отбрасываем наибольшее.
• находим 30-20=10. Из трех чисел 30, 20, 10 отбрасываем наибольшее.
• находим 20-10 = 10. Из трех чисел 20, 10, 10 отбрасываем наибольшее.
• 10=10, значит это число является наибольшим общим делителем исходных.

Результат выполнения

Назад: Алгоритмизация