为什么1小时有60分钟,而不是100分钟呢?这是历史上的习惯导致。
但也并非纯粹的偶然:60是个优秀的数字,它的因子比较多。
事实上,它是1至6的每个数字的倍数。即1,2,3,4,5,6都是可以除尽60。
我们希望寻找到能除尽1至n的的每个数字的最小整数。
不要小看这个数字,它可能十分大,比如n=100, 则该数为:
69720375229712477164533808935312303556800
请编写程序,实现对用户输入的 n (n<100)求出1~n的最小公倍数。
例如:
用户输入:
6
程序输出:
60
用户输入:
10
程序输出:
2520
虽然题目描述的很高端,但实际上就是从1-n这n个数求最小公倍数,算法也很简单,就是先把第一个数和第二个数的最小公倍数求出来,然后再将这个最小公倍数与第三个数求最小公倍数,以此类推,麻烦的地方是数据规模,很明显超过了任何数据类型的范围,但是这道题目如果放到java中,那是so easy,Biginteger分分钟搞定,因为要求最小公倍数,涉及到大数的加减乘除甚至取模运算,极为变态,当然,可以到网上找到相应的大数模板,在此我就不在自己构造大数运算了,而是提供一种比较适合进行大数求最小公倍数/最大公约数的方法:更相减损法,made in china哦。
更相减损法
刘徽《九章算术》
更相减损法:也叫更相减损术,是出自《九章算术》的一种求最大公约数的算法,它原本是为约分而设计的,但它适用于任何需要求最大公约数的场合。
《九章算术》是中国古代的数学专著,其中的“更相减损术”可以用来求两个数的最大公约数,即“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。”
翻译成现代语言如下:
第一步:任意给定两个正整数;判断它们是否都是偶数。若是,则用2约简;若不是则执行第二步。
第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。
则第一步中约掉的若干个2与第二步中等数的乘积就是所求的最大公约数。
其中所说的“等数”,就是最大公约数。求“等数”的办法是“更相减损”法。所以更相减损法也叫等值算法。
例1、用更相减损术求98与63的最大公约数。
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减:
98-63=35
63-35=28
35-28=7
28-7=21
21-7=14
14-7=7
所以,98和63的最大公约数等于7。
这个过程可以简单的写为:
(98,63)=(35,63)=(35,28)=(7,28)=(7,21)=(7,14)=(7,7)=7.
例2、用更相减损术求260和104的最大公约数。
解:由于260和104均为偶数,首先用2约简得到130和52,再用2约简得到65和26。
此时65是奇数而26不是奇数,故把65和26辗转相减:
65-26=39
39-26=13
26-13=13
所以,260与104的最大公约数等于13乘以第一步中约掉的两个2,即13*2*2=52。
这个过程可以简单地写为:
(260,104)=(65,26)=(39,26)=(13,26)=(13,13)=13.[3]
比较辗转相除法与更相减损术的区别
(1)都是求最大公因数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。
(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到。
下面上通过更相减损法设计的本道题目,因为用了long long,所以只有一组数据过不去,如果放到正式比赛,也是可以得分的
#include<iostream> typedef long long ll; using namespace std; void swap(ll &a,ll &b) { if(a<b) { a=a+b; b=a-b; a=a-b; } } int gcd(ll a,ll b) { ll two=1; while(a%2==0&&b%2==0) { a=a/2; b=b/2; two=two*2; } while(1) { swap(a,b); a=a-b; if(a==b) break; } return a*two; } ll lcm(ll a,ll b) { return a*b/gcd(a,b); } int main() { ll n,i,temp; cin>>n; temp=1; for(i=2;i<=n;i++) { temp=lcm(temp,i); } cout<<temp; return 0; }