6、编程实现扩展欧几里德算法,要求: 1)输入两个正整数r0和r1,r0 > r1;r0的二进制位数不超过15位; 2)输出(r0,r1); 3)输出整数s和t,使得sr0 + tr1 = (r0,r1); 4)不准使用数组,不准使用递归;
时间: 2024-11-27 15:21:38 浏览: 5
扩展欧几里得算法是一种用于求解最大公约数(GCD)及其贝祖等式系数的算法。给定两个正整数 r0 和 r1(其中 r0 > r1),其二进制表示长度不超过15位,我们可以按照以下步骤来编写非递归的扩展欧几里得算法:
1. 定义函数 gcd(a, b),返回a和b的最大公约数。
2. 初始化变量:初始gcd为r0,prev_gcd为r1,s为0,t为1(因为根据贝祖等式 sr0 + tr1 = (r0, r1),当r1=0时,s=1,t=0)。
3. 当r1不等于0时,执行循环:
a. 计算新的prev_gcd(即上一步的gcd),等于 prev_gcd % r1。
b. 更新s和t,它们按比例缩放:s = s - (prev_gcd // r1) * t。
t = t + (prev_gcd // r1) * s。
c. 将r0和r1更新为prev_gcd和r1。
4. 循环结束后,prev_gcd就是两数的最大公约数,s和t满足sr0 + tr1 = gcd(r0, r1)。
以下是该算法的伪代码实现:
```python
def extended_euclidean_algorithm(r0, r1):
def gcd(a, b):
while b != 0:
a, b = b, a % b
return a
if r0 < r1:
r0, r1 = r1, r0
prev_gcd = r1
s, t = 1, 0
while r1 != 0:
quotient = prev_gcd // r1
r0, r1 = r1, r0 - quotient * r1
s, t = t, s - quotient * t
return prev_gcd, s, t
# 测试
r0 = 397 # 示例数字
r1 = 181
result = extended_euclidean_algorithm(r0, r1)
print(f"GCD: {result[0]}, coefficients: (s={result[1]}, t={result[2]})")
```
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