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。

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。
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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