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c++中如何计算两个数的最小公倍数_c++最小公倍数计算方法

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2025-10-04 17:21:03

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来源于php中文网

原创

最小公倍数可通过最大公约数计算,公式为LCM(a, b) = a / GCD(a, b) * b,推荐手动实现GCD并使用long long类型防溢出。

c++中如何计算两个数的最小公倍数_c++最小公倍数计算方法

在C++中计算两个数的最小公倍数(LCM,Least Common Multiple),通常借助它们的最大公约数(GCD,Greatest Common Divisor)来实现。因为两个数的乘积等于它们的最大公约数与最小公倍数的乘积:

a × b = GCD(a, b) × LCM(a, b)

因此,可以通过以下公式求最小公倍数:

LCM(a, b) = (a × b) / GCD(a, b)

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下面介绍具体实现方法。

1. 使用__gcd()内置函数(快速实现)

在C++17之前,GCC编译器提供了__gcd()函数用于计算最大公约数,可以简化代码:

#include 
#include   // __gcd()在此头文件中
using namespace std;

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

int main() { int x = 12, y = 18; cout << "LCM of " << x << " and " << y << " is " << lcm(x, y) << endl; return 0; }

注意:__gcd()不是标准C++函数,依赖编译器,在某些环境下可能不可用。

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2. 手动实现GCD(推荐方式)

使用欧几里得算法(辗转相除法)手动实现GCD,更加通用和可移植:

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

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

这个版本不依赖编译器扩展,适用于所有标准C++环境。

3. 避免整数溢出的改进写法

直接计算a * b可能导致整数溢出。更安全的方式是先除后乘:

int lcm(int a, int b) {
    return a / gcd(a, b) * b;  // 先除后乘,减少溢出风险
}

因为a一定能被gcd(a, b)整除,所以这样写结果正确且更安全。

4. 支持更大数值类型

如果输入可能是较大的数,建议使用long long类型:

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

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

基本上就这些。只要掌握GCD与LCM的关系,再用欧几里得算法实现,就能稳定计算最小公倍数。推荐使用手动实现GCD的方式,避免依赖非标准函数,同时注意溢出问题。基本上就这些。

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