题意:给出两个数的最大公约数g,最小公倍数lcm,求出这两个数,有多种组合的,求出和最小的一组。
思路:g=gca(a,b);a*b=lcm*g;a/g*b/g=lcm/g;gcd(a/g,b/g)=1;就是把lcm/g分解成两个互质的因子。可以用Pollard rho分解子因子,然后再将相同的因子合并,再将因子分成两部分。
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#include<time.h>
#include<stdlib.h>
typedef __int64 LL;
LL a,b,sum;
const int S=20;//随机算法判定次数,S越大,判错概率越小
//***************Miller_Rabin 算法进行素数测试***************
int cmp(void const *a,void const *b)
{
if(*(LL *)a>*(LL *)b)
return 1;
else return -1;
}
LL mult_mod(LL a,LL x,LL n)//返回(a*x) mod n,a,x,n<2^63
{
a%=n;x%=n;
LL ret=0;
while(x)
{
if(x&1){ret+=a;if(ret>=n)ret-=n;}
a<<=1;
if(a>=n)a-=n;
x>>=1;
}
return ret;
}
LL pow_mod(LL a,LL x,LL n)//返回a^x mod n
{
if(x==1)return a%n;
int bit[70],k=0;
while(x)
{
bit[k++]=(x&1?1:0);
x>>=1;
}
LL ret=1;
for(--k;k>=0;k--)
{
ret=mult_mod(ret,ret,n);
if(bit[k])ret=mult_mod(ret,a,n);
}
return ret;
}
bool judge(LL a,LL n,LL x,LL t)//以a为基,n-1=x*2^t,检验n是不是合数
{
LL ret=pow_mod(a,x,n),flag=ret;
for(LL i=1;i<=t;i++)
{
ret=mult_mod(ret,ret,n);
if(ret==1&&flag!=1&&flag!=n-1)return true;
flag=ret;
}
if(ret!=1)return true;
return false;
}
bool Miller_Rabin(LL n)
{
if(n==2||n==5||n==7||n==11)return true;
if(n%2==0||n%5==0||n%7==0||n%11==0)return false;
LL x=n-1,t=0;
while((x&1)==0)x>>=1,t++;
bool flag=true;
if(t>=1&&(x&1)==1)
{
for(int i=1;i<=S;i++)
{
LL a=rand()%(n-1)+1;
if(judge(a,n,x,t)){flag=true;break;}
flag=false;
}
}
if(flag)return false;
else return true;
}
//*******pollard_rho 算法进行质因数分解*****************
LL factor[100];//质因子
int tot;//质因子个数
LL gcd(LL a,LL b)
{
if (a==0) return 1;
if (a<0) return gcd(-a,b);
while (b)
{
LL t=a%b; a=b; b=t;
}
return a;
}
LL Pollard_rho(LL x,LL c)
{
LL i=1,x0=rand()%x,y=x0,k=2;
while (1)
{
i++;
x0=(mult_mod(x0,x0,x)+c)%x;
LL d=gcd(y-x0,x);
if (d!=1 && d!=x)
return d;
if (y==x0) return x;
if (i==k)
{
y=x0;
k+=k;
}
}
}
void find_factor(LL n) //递归进行质因数分解N
{
if(Miller_Rabin(n))
{
factor[tot++] = n;return;
}
LL p=n;
while (p>=n) p=Pollard_rho(p,rand() % (n-1) +1);
find_factor(p);
find_factor(n/p);
}
void dfs(int k,LL ans,LL n)
{
if(ans>n)return ;//ans是较小的一个,控制它小于n
if(k==tot)
{
if(ans+sum/ans<a+b)
{a=ans,b=sum/ans;}
return;
}
dfs(k+1,ans,n);
dfs(k+1,ans*factor[k],n);
return ;
}
int main()
{
LL lcm,g,temp,flag;
int k,i;
while(scanf("%I64d%I64d",&g,&lcm)!=-1)
{
if(g==lcm)
{
printf("%I64d %I64d\n",g,lcm);
continue;
}
tot=0;sum=lcm/g;
find_factor(sum);
qsort(factor,tot,sizeof(factor[0]),cmp);
k=0;a=1;b=sum;
flag=temp=factor[0];
for(i=1;i<tot;i++)//合并相同的质因子得到互质的一些因子
{
if(factor[i]==temp)
flag*=temp;
else
{
factor[k++]=flag;
flag=temp=factor[i];
}
}
factor[k++]=flag;
tot=k;
dfs(0,1,(LL)sqrt(1.0*sum));//将得到的互质因子分成两部分
//if(a>b)std::swap(a,b);
printf("%I64d %I64d\n",a*g,b*g);
}
return 0;
}