提到更相减损术,就不得不提我国古代数学巨著《九章算术》。《九章算术》内容十分丰富,全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就,成于公元一世纪左右,其作者已不可考。根据研究,西汉的张苍、耿寿昌曾经做过增补。最后成书最迟在东汉前期,但是其基本内容在西汉后期已经基本定型。
更相减损术是《九章算术》中一种求最大公因数的算法,它原本是为约分而设计的,但它同时也适用于求两个数的最大公因数。《九章算术》原文记载:
“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。
这句古文的意思是:
(如果需要对分数进行约分,那么)可以折半的话,就折半(也就是用2来约分)。如果不可以折半的话,那么就比较分母和分子的大小,用大数减去小数,互相减来减去,一直到减数与差相等为止,用这个相等的数字来约分。
举个例子,用更相减损术求104和40的最大公因数.
由于104和40是偶数,则各取一半得到52和20.
由于52和20还是偶数,则继续取一半得到26和10.
由于26和10还是偶数,重复上述操作得到13和5.
由于13和5不是偶数,则以大数减小数,得
得到最后减数和差都是1,则停止辗转相减。
所以,104和40的最大公因数等于1乘以第一、二、三步中约掉的3个2,即
可以发现,辗转相除法和更相减损术一个用除法,一个用减法,但细想其原理则是异曲同工的,其作为求最大公因数的算法,其结果也是殊途同归的。不管是东方还是西方,都蕴藏着灿烂辉煌的数学成就,凝结了人类智慧的结晶。
参考文献[1]欧几里得.几何原本[2]九章算术