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GCD

辗转相除法

整除 符号 $|$

例如 $3|6$

对于 $a,b$

我们用$(a,b)$表示 $a,b$ 的最大公因数

我们让 $a\ge b$

那么
$$a=bp+r$$

$$(a,b)=(bp+r,b)=(r,b) \qquad r <b$$

$$(a,b)=(b,r)$$

可以继续迭代,两次可以让 $a$ 迭代到原先的一半以下
$$O(log(min\{a,b\}))$$

int gcd(int a, int b) { return b == 0 ? a : gcd(b, a % b); }

exgcd

$$\begin{align} a&=bq_1+r_1\\ b&=r_1q_2+r_2\\ r_1&=r_2q_3+r_3\\ &\dots\\ r_{k-1}&=r_{k}q_{k+1}+r_{k+1}\\ r_k&=r_{k+1}q_{k+2}+r_{k+2}\\ \end{align}$$

$$r_{k+2}=0 \qquad r_{k+1}=(a,b)$$

int exgcd(int a, int b, int &x, int &y) {
  if (b == 0) return x = 1, y = 0, a;
  int x1, y1, gcd;
  gcd = exgcd(b, a % b, x1, y1);
  x = y1, y = x1 - a / b * y1;
}