Java: obtenir le plus grand commun diviseur
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25-09-2019 - |
Question
Je l'ai vu qu'une telle fonction existe pour BigInteger
, ie BigInteger#gcd
. Y at-il d'autres fonctions en Java qui fonctionnent aussi pour d'autres types (int
, long
ou Integer
)? Il semble que ce serait logique que java.lang.Math.gcd
(avec toutes sortes de surcharges), mais il n'y est pas. Est-il ailleurs?
(Ne pas confondre cette question avec « comment puis-je mettre moi-même », s'il vous plaît!)
La solution
Pour int et long, comme primitives, pas vraiment. Pour entier, il est possible que quelqu'un a écrit un.
Étant donné que BigInteger est un surensemble (mathématique / fonctionnelle) d'int, Entier long, et Long, si vous avez besoin d'utiliser ces types, les convertir en un BigInteger, faire le GCD, et reconvertir le résultat.
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();
}
Autres conseils
Pour autant que je sache, il n'y a pas de méthode intégrée pour les primitives. Mais quelque chose d'aussi simple que cela devrait faire l'affaire:
public int GCD(int a, int b) {
if (b==0) return a;
return GCD(b,a%b);
}
Vous pouvez également une ligne si vous êtes dans ce genre de chose:
public int GCD(int a, int b) { return b==0 ? a : GCD(b, a%b); }
Il convient de noter qu'il n'y a absolument pas différence entre les deux comme ils compilent le même code d'octets.
Ou l'algorithme d'Euclide pour le calcul du GCD ...
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;
}
Utilisez Goyave LongMath.gcd()
et IntMath.gcd()
Jakarta Commons Math a exactement cela.
À moins que je goyave, je définis comme ceci:
int gcd(int a, int b) {
return a == 0 ? b : gcd(b % a, a);
}
Vous pouvez utiliser cette implémentation de
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));
}
}
De http://introcs.cs.princeton.edu/java /23recursion/BinaryGCD.java.html
Certaines mises en œuvre ici ne fonctionnent pas correctement si les deux chiffres sont négatifs. gcd (-12, -18) est 6, et non pas -6.
Ainsi, une valeur absolue doit être retourné, quelque chose comme
public static int gcd(int a, int b) {
if (b == 0) {
return Math.abs(a);
}
return gcd(b, a % b);
}
on peut utiliser la fonction récursive pour GCD find
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));
}
}
Si vous utilisez Java 1.5 ou version ultérieure, alors c'est un algorithme de GCD binaire itérative qui utilise Integer.numberOfTrailingZeros()
pour réduire le nombre de contrôles et itérations nécessaires.
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;
}
}
Test unitaire:
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 );
}
}
}
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;
}
Cette méthode utilise l'algorithme de Euclide pour obtenir le « PGCD » de deux entiers. Il reçoit deux entiers et retourne le GCD d'entre eux. tout aussi simple que cela!
/*
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
}
}
J'ai utilisé cette méthode que je crée quand j'avais 14 ans.
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;
}
Est-il ailleurs?
Apache - il a à la fois GCD et LCM, tellement cool
Cependant, en raison de leur mise en œuvre de profondeur, il est plus lent par rapport à la version simple, écrite à la main (si elle importe).
Les fonctions de GCD fournies par Commons-Math et Goyave ont quelques différences.
- Commons-Math jette un
ArithematicException.class
seulement pourInteger.MIN_VALUE
ouLong.MIN_VALUE
.- Dans le cas contraire, gère la valeur en tant que valeur absolue.
- Guava déclenche une
IllegalArgumentException.class
pour toutes les valeurs négatives.
Le% va nous donner le GCD entre deux nombres, cela signifie: -
% Ou mod de big_number / small_number sont = gcd,
et nous écrivons sur java comme ça big_number % small_number
.
EX1: pour deux entiers
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: trois entiers
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;
}