C++17起可用std::gcd和std::lcm(),自动处理负数取绝对值;std::lcm易溢出,应先除后乘;不支持C++17时需设编译标准或手写欧几里得算法(推荐迭代版)。

用 std::gcd 和 std::lcm 最省事(C++17 起)
如果你用的是 C++17 或更新标准,直接调 std::gcd 和 std::lcm 就行,不用自己写。它们在 头文件里,参数是两个整数(类型需为整型,如 int、long long),返回值类型与参数一致。
- 传入负数会先取绝对值再计算,
std::gcd(-12, 8)返回4 -
std::lcm(a, b)内部调用abs(a) / gcd(a,b) * abs(b),所以要注意溢出——比如lcm(2000000000, 2000000000)在int上大概率溢出 - 若任一参数为
0,std::gcd(a, 0)返回abs(a);std::lcm(a, 0)返回0(数学上未定义,但标准规定如此)
手写欧几里得算法:递归版和迭代版怎么选
不依赖 C++17?或者想控制行为(比如避免异常、支持自定义大整数)?那就手写。核心是欧几里得算法: gcd(a, b) == gcd(b, a % b),直到 b == 0 时返回 a。
- 递归版简洁但有栈开销:
int gcd(int a, int b) { return b == 0 ? abs(a) : gcd(b, a % b); } - 迭代版更稳,尤其对大数或嵌套深的场景:
while (b != 0) { int t = b; b = a % b; a = t; } return abs(a); - 注意取模运算符
%对负数的行为:C++ 中符号随被除数,所以必须最后用abs()保证结果非负,不能只在入口取一次
long long 下求 lcm 容易溢出,怎么安全算
直接按公式 abs(a) / gcd(a,b) * abs(b) 算,中间乘法可能爆 long long。稳妥做法是先除后乘:
- 先算
g = gcd(a, b) - 再算
abs(a) / g(这步一定整除),然后乘以abs(b)—— 只要最终结果不超范围,中间就不会溢出 - 但依然得检查除法是否可行:
if (g == 0) return 0;(虽然两个全零才发生,但保险起见) - 如果连这个都怕溢出,就得上
__int128(GCC/Clang 支持)或用高精度库
编译器没开 C++17 怎么办:快速启用 std::gcd
不是所有项目都能立刻切 C++17。这时可以加一行编译选项,而不是改代码:
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- g++/clang++ 加
-std=c++17或-std=gnu++17(后者允许 GNU 扩展) - CMake 中设
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) - 别只加
#include就以为能用——没设标准版本,std::gcd就不在作用域里,报错是‘gcd’ is not a member of ‘std’ - MSVC 2017 15.8+ 默认支持,但旧版需确认是否启用了 `/std:c++17`
实际写的时候,最常被忽略的是溢出检查和负数处理——哪怕只用标准库函数,lcm 的中间乘法也不受控;手写时容易漏掉某处的 abs,导致负输入返回负结果。










