Java:得到最大的公约数

时间:2010-10-24 16:40:11

标签: java greatest-common-divisor

我已经看到BigInteger存在这样的功能,即BigInteger#gcd。 Java中是否还有其他功能适用于其他类型(intlongInteger)?这似乎有意义java.lang.Math.gcd(带有各种重载),但它不存在。它在别的地方吗?


(请不要将此问题与“我如何自己实施”这一问题混淆,请!)

16 个答案:

答案 0 :(得分:124)

据我所知,没有任何内置的基元方法。但是这样简单的事情应该可以解决问题:

public int GCD(int a, int b) {
   if (b==0) return a;
   return GCD(b,a%b);
}

如果您遇到这种情况,也可以对其进行单行处理:

public int GCD(int a, int b) { return b==0 ? a : GCD(b, a%b); }

应该注意的是,两者在编译为相同的字节码时完全没有没有的区别。

答案 1 :(得分:68)

对于int和long,作为原语,不是真的。对于整数,可能有人写了一个。

鉴于BigInteger是int,Integer,long和Long的(数学/功能)超集,如果您需要使用这些类型,请将它们转换为BigInteger,执行GCD,然后将结果转换回来。

private static int gcdThing(int a, int b) {
    BigInteger b1 = BigInteger.valueOf(a);
    BigInteger b2 = BigInteger.valueOf(b);
    BigInteger gcd = b1.gcd(b2);
    return gcd.intValue();
}

答案 2 :(得分:33)

用于计算GCD的欧几里德算法......

public int egcd(int a, int b) {
    if (a == 0)
        return b;

    while (b != 0) {
        if (a > b)
            a = a - b;
        else
            b = b - a;
    }

    return a;
}

答案 3 :(得分:11)

Jakarta Commons Math就是这样。

ArithmeticUtils.gcd(int p, int q)

答案 4 :(得分:11)

使用番石榴LongMath.gcd()IntMath.gcd()

答案 5 :(得分:9)

除非我有番石榴,否则我这样定义:

public class Main {

    public static void main(String[] args){
        registerCommand();
    }

    private static void registerCommand() {
        CommandRegister.addCommand(new Help());
    }
}

答案 6 :(得分:6)

您可以使用此Binary GCD algorithm

的实现
public class BinaryGCD {

public static int gcd(int p, int q) {
    if (q == 0) return p;
    if (p == 0) return q;

    // p and q even
    if ((p & 1) == 0 && (q & 1) == 0) return gcd(p >> 1, q >> 1) << 1;

    // p is even, q is odd
    else if ((p & 1) == 0) return gcd(p >> 1, q);

    // p is odd, q is even
    else if ((q & 1) == 0) return gcd(p, q >> 1);

    // p and q odd, p >= q
    else if (p >= q) return gcd((p-q) >> 1, q);

    // p and q odd, p < q
    else return gcd(p, (q-p) >> 1);
}

public static void main(String[] args) {
    int p = Integer.parseInt(args[0]);
    int q = Integer.parseInt(args[1]);
    System.out.println("gcd(" + p + ", " + q + ") = " + gcd(p, q));
}

}

来自http://introcs.cs.princeton.edu/java/23recursion/BinaryGCD.java.html

答案 7 :(得分:6)

如果两个数字均为负数,则此处的某些实现无法正常工作。 gcd(-12,-18)是6,而不是-6。

因此应返回绝对值,例如

public static int gcd(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        return Math.abs(a);
    }
    return gcd(b, a % b);
}

答案 8 :(得分:3)

我们可以使用递归函数来查找gcd

public class Test
{
 static int gcd(int a, int b)
    {
        // Everything divides 0 
        if (a == 0 || b == 0)
           return 0;

        // base case
        if (a == b)
            return a;

        // a is greater
        if (a > b)
            return gcd(a-b, b);
        return gcd(a, b-a);
    }

    // Driver method
    public static void main(String[] args) 
    {
        int a = 98, b = 56;
        System.out.println("GCD of " + a +" and " + b + " is " + gcd(a, b));
    }
}

答案 9 :(得分:2)

如果您使用的是Java 1.5或更高版本,那么这是一个迭代的二进制GCD算法,它使用Integer.numberOfTrailingZeros()来减少所需的检查和迭代次数。

public class Utils {
    public static final int gcd( int a, int b ){
        // Deal with the degenerate case where values are Integer.MIN_VALUE
        // since -Integer.MIN_VALUE = Integer.MAX_VALUE+1
        if ( a == Integer.MIN_VALUE )
        {
            if ( b == Integer.MIN_VALUE )
                throw new IllegalArgumentException( "gcd() is greater than Integer.MAX_VALUE" );
            return 1 << Integer.numberOfTrailingZeros( Math.abs(b) );
        }
        if ( b == Integer.MIN_VALUE )
            return 1 << Integer.numberOfTrailingZeros( Math.abs(a) );

        a = Math.abs(a);
        b = Math.abs(b);
        if ( a == 0 ) return b;
        if ( b == 0 ) return a;
        int factorsOfTwoInA = Integer.numberOfTrailingZeros(a),
            factorsOfTwoInB = Integer.numberOfTrailingZeros(b),
            commonFactorsOfTwo = Math.min(factorsOfTwoInA,factorsOfTwoInB);
        a >>= factorsOfTwoInA;
        b >>= factorsOfTwoInB;
        while(a != b){
            if ( a > b ) {
                a = (a - b);
                a >>= Integer.numberOfTrailingZeros( a );
            } else {
                b = (b - a);
                b >>= Integer.numberOfTrailingZeros( b );
            }
        }
        return a << commonFactorsOfTwo;
    }
}

单元测试:

import java.math.BigInteger;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;

public class UtilsTest {
    @Test
    public void gcdUpToOneThousand(){
        for ( int x = -1000; x <= 1000; ++x )
            for ( int y = -1000; y <= 1000; ++y )
            {
                int gcd = Utils.gcd(x, y);
                int expected = BigInteger.valueOf(x).gcd(BigInteger.valueOf(y)).intValue();
                assertEquals( expected, gcd );
            }
    }

    @Test
    public void gcdMinValue(){
        for ( int x = 0; x < Integer.SIZE-1; x++ ){
            int gcd = Utils.gcd(Integer.MIN_VALUE,1<<x);
            int expected = BigInteger.valueOf(Integer.MIN_VALUE).gcd(BigInteger.valueOf(1<<x)).intValue();
            assertEquals( expected, gcd );
        }
    }
}

答案 10 :(得分:1)

public int gcd(int num1, int num2) { 
    int max = Math.abs(num1);
    int min = Math.abs(num2);

    while (max > 0) {
        if (max < min) {
            int x = max;
            max = min;
            min = x;
        }
        max %= min;
    }

    return min;
}

这种方法使用欧几里德算法得到最大公约数&#34;最大公约数&#34;两个整数。它接收两个整数并返回它们的gcd。就这么简单!

答案 11 :(得分:0)

/*
import scanner and instantiate scanner class;
declare your method with two parameters
declare a third variable;
set condition;
swap the parameter values if condition is met;
set second conditon based on result of first condition;
divide and assign remainder to the third variable;
swap the result;
in the main method, allow for user input;
Call the method;

*/
public class gcf {
    public static void main (String[]args){//start of main method
        Scanner input = new Scanner (System.in);//allow for user input
        System.out.println("Please enter the first integer: ");//prompt
        int a = input.nextInt();//initial user input
        System.out.println("Please enter a second interger: ");//prompt
        int b = input.nextInt();//second user input


       Divide(a,b);//call method
    }
   public static void Divide(int a, int b) {//start of your method

    int temp;
    // making a greater than b
    if (b > a) {
         temp = a;
         a = b;
         b = temp;
    }

    while (b !=0) {
        // gcd of b and a%b
        temp = a%b;
        // always make a greater than b
        a =b;
        b =temp;

    }
    System.out.println(a);//print to console
  }
}

答案 12 :(得分:0)

我使用的是14岁时创建的这种方法。

    public static int gcd (int a, int b) {
        int s = 1;
        int ia = Math.abs(a);//<-- turns to absolute value
        int ib = Math.abs(b);
        if (a == b) {
            s = a;
        }else {
            while (ib != ia) {
                if (ib > ia) {
                    s = ib - ia;
                    ib = s;
                }else { 
                    s = ia - ib;
                    ia = s;
                }
            }
        }
        return s;
    }

答案 13 :(得分:0)

  

在其他地方吗?

Apache!-同时具有gcd和lcm,太酷了!

但是,由于其实现的深刻性,与简单的手写版本(如果重要)相比,它的速度要慢。

答案 14 :(得分:0)

Commons-MathGuava提供的GCD功能有一些区别。

  • Common-Math仅对Integer.MIN_VALUELong.MIN_VALUE抛出ArithematicException.class
    • 否则,将值作为绝对值处理。
  • 番石榴会为任何负值抛出IllegalArgumentException.class

答案 15 :(得分:-3)

%将给我们gcd在两个数字之间,这意味着: - %或mod的big_number / small_number是= gcd, 我们在java上写这个big_number % small_number

EX1:两个整数

  public static int gcd(int x1,int x2)
    {
        if(x1>x2)
        {
           if(x2!=0)
           {
               if(x1%x2==0)     
                   return x2;
                   return x1%x2;
                   }
           return x1;
           }
          else if(x1!=0)
          {
              if(x2%x1==0)
                  return x1;
                  return x2%x1;
                  }
        return x2;
        } 

EX2:三个整数

public static int gcd(int x1,int x2,int x3)
{

    int m,t;
    if(x1>x2)
        t=x1;
    t=x2;
    if(t>x3)
        m=t;
    m=x3;
    for(int i=m;i>=1;i--)
    {
        if(x1%i==0 && x2%i==0 && x3%i==0)
        {
            return i;
        }
    }
    return 1;
}