📜  查找具有给定GCD和LCM的任何一对(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:55:32.957000             🧑  作者: Mango

查找具有给定GCD和LCM的任何一对

给定两个整数的最大公约数(GCD)和最小公倍数(LCM), 需要找到至少一对整数满足条件。这里给出两种方法来实现这一目标。

方法一: 枚举

根据两个整数之间GCD和LCM的关系,我们可以得到以下公式:

GCD(A, B) * LCM(A, B) = A * B

因此,我们可以先计算出 A * B 的值,然后枚举 A 和 B 的所有可能组合,如果计算得到它们的 GCD 和 LCM 分别等于给定的值,则找到了符合要求的一对整数。

下面是相关代码片段:

def find_pair(GCD, LCM):
    product = GCD * LCM
    for A in range(GCD, LCM + 1, GCD):
        if product % A == 0:
            B = product // A
            if math.gcd(A, B) == GCD and A * B // GCD == LCM:
                return (A, B)
    return None

其中,使用 math.gcd() 函数来计算 GCD 值。

方法二: 分解质因数

另一种方法是通过分解 LCM 的质因数来找到符合条件的一对整数。因为 GCD 一定是其中一组质因数相交处的乘积,所以我们可以先找到 LCM 的所有质因数,并将它们分为两组:一组包含 GCD 的所有质因数,另一组包含其余质因数。然后从这两组中分别选择一些质因数,并将它们相乘,构造出符合要求的一对整数。

下面是相关代码片段:

def find_pair(GCD, LCM):
    factors = factorize(LCM)
    gcd_factors = [f for f in factors if LCM % (GCD * f) == 0]
    other_factors = [f for f in factors if f not in gcd_factors]
    for A in multiply_combinations(gcd_factors):
        for B in multiply_combinations(other_factors):
            if math.gcd(A, B) == GCD:
                return (A, B)
    return None

def factorize(n):
    factors = []
    i = 2
    while i * i <= n:
        if n % i == 0:
            factors.append(i)
            n //= i
        else:
            i += 1
    if n > 1:
        factors.append(n)
    return factors

def multiply_combinations(factors):
    results = [1]
    for f in factors:
        new_results = []
        for r in results:
            new_results.append(r)
            new_results.append(r * f)
        results = new_results
    return results

其中,multiply_combinations() 函数用来构造两组质因数的所有组合方式。

以上是查找具有给定GCD和LCM的任何一对的两种方法,可以根据具体情况选择使用。