こんにちは。今回はユーグリッド互除法について書いておきます。何であの方法で最大公約数が求まるのか見ていきましょう。
ユーグリッドの互除法
自然数 に対し,
を
で割ったときの商を
, 余りを
とすると,
という等式が成り立つ。
このとき, 「 と
の最大公約数」は, 「
と
の最大公約数」に等しいというもの。
例えば, 最大公約数がの2数
,
があるとします。ただし,
は互いに素である。
意味的にはこの2数の差の最大公約数もになるということです。
つまり,
であり, の最大公約数は
になります。
このとき, を
で割った余りというのは,
の差をとる作業を何回か繰り返して残ったものなので, その繰り返した回数を
とすると,
となります。この
が
を
で割った余りで, このとき,
の最大公約数も
となります。
とすると,
は
と書け, これより,
となる。
このことから, の最大公約数は,
の最大公約数と等しいと言えます。
この原理を繰り返し用いることで, 最大公約数を求めることを実現しており, ちょうど余りが0になるときのが最大公約数
になります。
以下にその流れ的なものを記すと, を
で割ったときの余りが0ということは,
ということであり,
の最大公約数は
の最大公約数は
の最大公約数は
と言う具合に最大公約数が求まる仕組みになっている。
ちなみに, ある2数を互除法を用いて計算していき, 余りが1になれば, その2数は互いに素の関係にあることが知られている。