Программа нахождения нод на питоне

Нахождение наибольшего общего делителя (НОД) при помощи рекурсии

Программа принимает на вход два числа и находит наибольший общий делитель (НОД) с использованием рекурсии.

Решение задачи

1. Принимаются два числа, которые сохраняются в отдельные переменные.
2. Передаем оба числа в рекурсивную функцию в качестве аргумента.
3. В качестве базового условия рекурсии принимаем равенство нулю второго числа (второго аргумента функции). В этом случае результатом работы функции является первое число (первый аргумент функции).
4. В противном случае снова рекурсивно вызываем эту функцию и в качестве первого аргумента передаем ей второй аргумент из предыдущего вызова функции, а в качестве второго — остаток от деления первого аргумента на второй аргумент.
5. Когда функция завершит свою работу, ее результатам будет первый аргумент из последнего вызова этой функции. Он и будет наибольшим общим делителем (НОД).
6. Выводим результат на экран.
7. Конец.

Исходный код

Ниже дан исходный код, который осуществляет нахождение наибольшего общего делителя (НОД) с использованием рекурсии. Результаты работы программы также даны ниже.

def gcd(a, b): if (b == 0): return a else: return gcd(b, a % b) a = int(input("Введите первое число:")) b = int(input("Введите второе число:")) GCD = gcd(a, b) print("НОД: ") print(GCD)

Объяснение работы программы

1. Пользователь вводит два числа и они записываются в переменные a и b .
2. Затем эти два числа передаются в качестве аргументов в рекурсивную функцию gcd() .
3. В качестве базового условия рекурсии принимаем равенство 0 второго аргумента функции: b == 0 . В этом случае результатом работы функции будет первый аргумент a .
4. В противном случае снова рекурсивно вызываем нашу функцию следующим образом: gcd(b, a % b) . То есть, в качестве первого аргумента передаем ей второй аргумент из предыдущего вызова функции ( b ), а в качестве второго —остаток от деления a на b .
5. Когда функция завершит свою работу, ее результатам будет первый аргумент из последнего вызова этой функции. Он и будет наибольшим общим делителем (НОД).
6. Выводим результат работы функции на экран.

Результаты работы программы

Пример 1: Введите первое число:5 Введите второе число:15 НОД: 5 Пример 2: Введите первое число:30 Введите второе число:12 НОД: 6

Источник

Алгоритм Евклида — нахождение наибольшего общего делителя

Алгоритм Евклида – это алгоритм нахождения наибольшего общего делителя (НОД) пары целых чисел.

Наибольший общий делитель (НОД) – это число, которое делит без остатка два числа и делится само без остатка на любой другой делитель данных двух чисел. Проще говоря, это самое большое число, на которое можно без остатка разделить два числа, для которых ищется НОД.

Решение задачи на языке программирования Python

Алгоритм нахождения НОД делением

1. Большее число делим на меньшее.
2. Если делится без остатка, то меньшее число и есть НОД (следует выйти из цикла).
3. Если есть остаток, то большее число заменяем на остаток от деления.
4. Переходим к пункту 1.

Пример:
Найти НОД для 30 и 18.
30 / 18 = 1 (остаток 12)
18 / 12 = 1 (остаток 6)
12 / 6 = 2 (остаток 0)
Конец: НОД – это делитель 6.
НОД (30, 18) = 6

a = int(input()) b = int(input()) while a != 0 and b != 0: if a > b: a = a % b else: b = b % a print(a + b)

В цикле в переменную a или b записывается остаток от деления. Цикл завершается, когда хотя бы одна из переменных равна нулю. Это значит, что другая содержит НОД. Однако какая именно, мы не знаем. Поэтому для определения НОД находим сумму этих переменных. Поскольку в одной из переменных ноль, он не оказывает влияние на результат.

Если условием завершения цикла является равенство хотя бы одной из переменных нулю ( a == 0 or b == 0 ), то условием продолжения его работы является обратное этому условие — обе переменные должны иметь отличные от нуля значения ( a != 0 and b != 0 ).

Для того, чтобы вышеприведенная программа могла обрабатывать отрицательные числа, в логическом выражении при if должны сравниваться модули значений переменных: if abs ( a ) > abs ( b ) : . Иначе большим числом может оказаться меньшее по модулю. В этом случае интерпретатор Питона в качестве остатка от деления выдает вещественное число. В результате это приводит к зацикливанию, так как низвести переменные до нуля становится как минимум маловероятным.

Алгоритм нахождения НОД вычитанием

1. Из большего числа вычитаем меньшее.
2. Если получается 0, значит, числа равны друг другу и являются НОД (следует выйти из цикла).
3. Если результат вычитания не равен 0, то большее число заменяем на результат вычитания.
4. Переходим к пункту 1.

Пример:
Найти НОД для 30 и 18.
30 — 18 = 12
18 — 12 = 6
12 — 6 = 6
6 — 6 = 0
Конец: НОД – это уменьшаемое или вычитаемое.
НОД (30, 18) = 6

a = int(input()) b = int(input()) while a != b: if a > b: a = a - b else: b = b - a print(a)

Функция, вычисляющая НОД

def gcd(m, n): while m != n: if m > n: m = m - n else: n = n - m return n a = int(input()) b = int(input()) print(gcd(a, b))

Функция gcd модуля math

В модуле math языка программирования Python есть функция gcd , вычисляющая наибольший общий делитель двух чисел.

>>> import math >>> math.gcd(30, 18) 6

Источник

Нахождение НОК и НОД в Python — примеры

В данном уроке мы узнаем, как найти наименьшее общее кратное (НОК) и наибольший общий делитель (НОД) с помощью языка программирования Python.

Но прежде чем мы начнем, давайте разберем, что обозначает Least Common Multiple (LCM) — наименьшее общее кратное.

НОК: наименьшее общее кратное

Это понятие арифметики и системы счисления. НОК двух целых чисел a и b обозначается НОК(a,b). Это наименьшее натуральное число, которое делится и на «а», и на «b».

Например: у нас есть два целых числа 4 и 6. Найдем НОК:

4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36. and so on.

6, 12, 18, 24, 30, 36, 42. and so on.

Общие кратные 4 и 6 — это просто числа, которые есть в обоих списках:

12, 24, 36, 48, 60, 72. and so on.

НОК — это наименьший общий множитель, поэтому он равен 12.

Поскольку мы поняли основную концепцию НОК, давайте рассмотрим следующую программу для нахождения НОК заданных целых чисел.

# defining a function to calculate LCM def calculate_lcm(x, y): # selecting the greater number if x > y: greater = x else: greater = y while(True): if((greater % x == 0) and(greater % y == 0)): lcm = greater break greater += 1 return lcm # taking input from users num1 = int(input("Enter first number: ")) num2 = int(input("Enter second number: ")) # printing the result for the users print("The L.C.M. of", num1,"and", num2,"is", calculate_lcm(num1, num2))

Enter first number: 3 Enter second number: 4 The L.C.M. of 3 and 4 is 12

Эта программа сохраняет два числа в num1 и num2 соответственно. Эти числа передаются в функцию calculate_lcm(). Функция возвращает НОК двух чисел.

Внутри функции мы сначала определили большее из двух чисел, поскольку наименьшее общее кратное может быть больше или равно наибольшему числу. Затем мы используем бесконечный цикл while, чтобы перейти от этого числа и дальше.

На каждой итерации мы проверяли, идеально ли делят оба числа число. Если это так, мы сохранили число как НОК и вышли из цикла. В противном случае число увеличивается на 1, и цикл продолжается.

НОД: наибольший общий делитель

В этом разделе мы разберем, как найти Highest Common Factor (HCF) — наибольший общий делитель (НОД) в языке программирования Python.

Наибольший общий делитель двух или более целых чисел, когда хотя бы одно из них не равно нулю, является наибольшим положительным целым числом, которое без остатка делит целые числа. Например, НОД 8 и 12 равен 4.

У нас есть два целых числа 8 и 12. Найдем наибольший общий делитель.

Теперь давайте рассмотрим пример, основанный на нахождении НОД двух заданных чисел.

# defining a function to calculate HCF def calculate_hcf(x, y): # selecting the smaller number if x > y: smaller = y else: smaller = x for i in range(1,smaller + 1): if((x % i == 0) and(y % i == 0)): hcf = i return hcf # taking input from users num1 = int(input("Enter first number: ")) num2 = int(input("Enter second number: ")) # printing the result for the users print("The H.C.F. of", num1,"and", num2,"is", calculate_hcf(num1, num2))

Enter first number: 8 Enter second number: 12 The H.C.F. of 8 and 12 is 4

В приведенном выше фрагменте кода два целых числа, хранящиеся в переменных num1 и num2, передаются в функцию calculate_hcf(). Функция вычисляет НОД для этих двух чисел и возвращает его.

Внутри функции мы должны определить меньшее число, поскольку НОД может быть меньше или равен наименьшему числу. Затем мы использовали цикл for, чтобы перейти от 1 к этому числу.

На каждой итерации мы должны проверять, точно ли число делит оба входных числа. Если это так, мы должны сохранить число как НОД. По завершении цикла мы получаем наибольшее число, которое идеально делит оба числа.

Источник