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1、算算 法法 案案 例例第一课时1.1.回顾算法的三种表示方法：回顾算法的三种表示方法：（1）、自然语言）、自然语言（2）、程序框图）、程序框图（3）、程序语言）、程序语言（三种逻辑结构）（三种逻辑结构）（五种基本语句）（五种基本语句）复习引入复习引入2.思考：思考：小学学过的求两个数的最大公约数的方法？小学学过的求两个数的最大公约数的方法？先用两个公有的质因数连续去除，一直先用两个公有的质因数连续去除，一直除到所得的商是互质数为止，然后把所有的除到所得的商是互质数为止，然后把所有的除数连乘起来除数连乘起来.例：例：求下面两个正整数的最大公约数：求下面两个正整数的最大公约数：（1）求）求25和和
2、35的最大公约数的最大公约数（2）求）求49和和63的最大公约数的最大公约数25（1）5535749（2）77639所以，所以，25和和35的最大公的最大公约数为约数为5所以，所以，49和和63的最大公的最大公约数为约数为7思考：除了用这种方法外还有没有其它方法？思考：除了用这种方法外还有没有其它方法？例：例：如何算出如何算出8251和和6105的最大公约数？的最大公约数？新课讲解：新课讲解：一、辗转相除法（欧几里得算法）一、辗转相除法（欧几里得算法）1、定义：、定义：所谓辗转相除法，就是对于给定的两个所谓辗转相除法，就是对于给定的两个数，用较大的数除以较小的数。若数，用较大的数除以较小的数。
3、若余数不为余数不为零，零，则将余数和较小的数构成新的一对数，则将余数和较小的数构成新的一对数，继续上面的除法，继续上面的除法，直到大数被小数除尽直到大数被小数除尽，则，则这时较小的数就是原来两个数的最大公约数。这时较小的数就是原来两个数的最大公约数。2、步骤：、步骤：（以求（以求8251和和6105的最大公约数的过程为例）的最大公约数的过程为例）第一步第一步 用两数中较大的数除以较小的数，求得商用两数中较大的数除以较小的数，求得商和余数和余数8251=61051+2146结论：结论：8251和和6105的公约数就是的公约数就是6105和和2146的的公约数，求公约数，求8251和和6105的最
4、大公约数，只要求出的最大公约数，只要求出6105和和2146的公约数就可以了。的公约数就可以了。第二步第二步 对对6105和和2146重复第一步的做法重复第一步的做法6105=21462+1813同理同理6105和和2146的最大公约数也是的最大公约数也是2146和和1813的的最大公约数。最大公约数。完整的过程完整的过程8251=61051+2146 6105=21462+1813 2146=18131+3331813=3335+148333=1482+37148=374+0例：例：用辗转相除法求用辗转相除法求225和和135的最的最大公约数大公约数225=1351+90135=901+45
5、90=452显然显然37是是148和和37的最大的最大公约数，也就是公约数，也就是8251和和6105的最大公约数的最大公约数 显然显然45是是90和和45的最大公约数，的最大公约数，也就是也就是225和和135的最大公约数的最大公约数 思考思考1 1：从上面的两个例子中可以：从上面的两个例子中可以看出计算的规律是什么？看出计算的规律是什么？S1：用大数除以小数：用大数除以小数S2：除数变成被除数，余数变成：除数变成被除数，余数变成除数除数S3：重复：重复S1，直到余数为，直到余数为0 辗转相除法是一个反复执行直到余数等于辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0才停止的步骤，才停止的步骤，这实际
6、上是一个循环结构。这实际上是一个循环结构。8251=61051+2146 6105=21462+1813 2146=18131+3331813=3335+148333=1482+37148=374+0m=n q r用程序框图表示出右边的过程用程序框图表示出右边的过程r=m MOD nm=nn=rr=0?是是否否思考：思考：你能把辗转相除法编成一个计算机程序吗？你能把辗转相除法编成一个计算机程序吗？(1)(1)、算法步骤：、算法步骤：第一步：输入两个正整数第一步：输入两个正整数m,n(mn).第二步：计算第二步：计算m除以除以n所得的余数所得的余数r.第三步：第三步：m=n,n=r.第四步：若第
7、四步：若r0,则则m,n的最大公约数等于的最大公约数等于m；否则转到第二步否则转到第二步.第五步：输出最大公约数第五步：输出最大公约数m.(2)(2)、程序框图：、程序框图：开始开始输入输入m,n r=m MOD n m=nr=0?是是否否 n=r 输出输出m结束结束r=m MOD nm=nn=rr=0?是是否否(3)(3)、程序：、程序：INPUT “m,n=”;m,nDO r=m MOD n m=n n=rLOOP UNTIL r=0PRINT mEND开始开始输入输入m,n r=m MOD n m=nr=0?是是否否 n=r 输出输出m结束结束二、更相减损术二、更相减损术 可半者半之，不
8、可半者，副置分母、子之数，以少减多，更可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，以少减多，更相减损，求其等也，以等数约之。相减损，求其等也，以等数约之。第一步：第一步：任意给定两个正整数；判断他们任意给定两个正整数；判断他们是否都是偶数是否都是偶数。若。若是，则用是，则用2约简；若不是则执行第二步。约简；若不是则执行第二步。第二步：第二步：以较大的数减较小的数，接着把所得的以较大的数减较小的数，接着把所得的差与较小的差与较小的数数比较，并以大数减小数。继续这个操作，比较，并以大数减小数。继续这个操作，直到所得的减数直到所得的减数和差相等和差相等为止，则这个等数就是所求的最大公约数。为止，则这个等
9、数就是所求的最大公约数。（1 1）、）、九章算术九章算术中的更相减损术：中的更相减损术：1 1、背景介绍：、背景介绍：（2 2）、现代数学中的更相减损术：）、现代数学中的更相减损术：2、定义：、定义：所谓更相减损术，就是对于给定的两个所谓更相减损术，就是对于给定的两个数，用较大的数减去较小的数，然后将数，用较大的数减去较小的数，然后将差和差和较小较小的数构成新的一对数，再用较大的数减的数构成新的一对数，再用较大的数减去较小的数，反复执行此步骤去较小的数，反复执行此步骤直到差数和较直到差数和较小的数相等小的数相等，此时相等的两数便为原来两个，此时相等的两数便为原来两个数的最大公约数。数的最大公约
10、数。例例:用更相减损术求用更相减损术求9898与与6363的最大公约数的最大公约数.解：由于解：由于6363不是偶数，把不是偶数，把9898和和6363以大数减小数，以大数减小数，并辗转相减并辗转相减 989863633535636335352828353528287 728287 7212121217 7141414147 77 7所以，所以，9898和和6363的最大公约数等于的最大公约数等于7 7 3 3、方法：、方法：1、用更相减损术求两个正数、用更相减损术求两个正数84与与72的最大公约数的最大公约数 练习：练习：思路分析：思路分析：先约简，再求先约简，再求21与与18的最大公约数的
11、最大公约数,然后乘以两次约简的质因数然后乘以两次约简的质因数4。2、求、求147、343、133这三个数的最大公约数。这三个数的最大公约数。思路分析：思路分析：求三个数的最大公约数可以先求出两个求三个数的最大公约数可以先求出两个数的最大公约数，第三个数与前两个数的最大公约数的最大公约数，第三个数与前两个数的最大公约数的最大公约数即为所求。数的最大公约数即为所求。*思考：思考：你能根据更相减损术设你能根据更相减损术设计程序，求两个正整数的最大公计程序，求两个正整数的最大公约数吗？约数吗？比较辗转相除法与更相减损术的区别比较辗转相除法与更相减损术的区别（1 1）都是求最大公约数的方法，计算上辗转相除）都是求最大公约数的方法，计算上辗转相除法以法以除法除法为主，更相减损术以为主，更相减损术以减法减法为主，计算次数为主，计算次数上上辗转相除法计算次数相对较少，辗转相除法计算次数相对较少，特别当两个数字特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。大小区别较大时计算次数的区别较明显。（2 2）从结果体现形式来看，辗转相除法体现结果）从结果体现形式来看，辗转相除法体现结果是以相除是以相除余数为余数为0 0则得到，而更相减损术则以则得到，而更相减损术则以减数与减数与差相等差相等而得到。而得到。小结小结