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求最大公约数的快速算法

2013年04月07日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1827字 ⁄ 字号 评论关闭
/*
 stein 算法求最大公约数,和欧基里德算法相比,效果更好:
 主要思想如下: 化归思想
 
  
 1.m为奇数时:
    (1)n也为奇数:gcd(m,n) = gcd((m+n)/2,(m-n)/2) ;
    (2)n为偶数:  gcd(m,n) = gcd(m,n/2) ;
  
 2.m为偶数时:
   (1) n也为偶数:gcd(m,n) = gcd(m/2,n/2);
   (2) n为奇数:  gcd(m,n) = gcd(m/2,n);

 3.m == n 时,gcd(m,n) = m 退出
  
*/

 
#include 
<stdio.h>

int stein_gcd ( int m , int n )
{
    
int temp,total=0 ;
    
if ( m < n )
    
{
         temp 
= m ;
         m 
= n ;
         n 
= temp ;
    }

    
    
if ( n == 0 )
    
return 0 ;
    
    
while ( m != n )
    
{
          
if ( m & 1/* 如果m 为奇数, 因为奇数的后面总有一个1,所以可以通过与1且一下来判断是否是偶数*/
          
{
               
if ( n & 1/* m,n都为奇数*/
               
{
                    temp 
= m ;
                    m 
= (m+n)>>1 ;
                    n 
= (temp-n)>>1;
               }

               
else
               
{
                    n  
>>= 1 ;
               }

          }

          
else /* m为偶数 */
          
{
               
if ( n & 1/*n 为奇数*/
               
{
                    m 
>>= 1 ; /*由于在这个过程中,m可能小于n ,所以要判断一下*/
                    
if ( m < n )
                    
{
                         temp 
= m ;
                         m 
= n ;
                         n 
= temp ;
                    }

               }

               
else
               
{
                    m 
>>= 1 ;
                    n 
>>= 1 ;
                    total 
++ ; /*记录缩小的倍数*/
               }

          }

    }

    
    m 
<<= total ; /*还原大小*/
    
    
return m ;
}


               
               
               
    
    
int main(void)
{
    
int m,n,max=0;
    
    scanf(
"%d %d",&m,&n);
    
    max 
= stein_gcd(m,n);
    
    printf(
"max= %d ",max);
    
    
    
/*
    test
    
    while( (scanf("%d",&m)) && m != 0 )
    {
           if ( m & 1)
           printf("%d是奇数 ",m);
           else
           printf("%d是偶数 ",m);
    }
    
*/
       
    system(
"pause");
    
return 0 ;
}

 

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