12.3.2 高斯的辗转相除

12.3.2 高斯的辗转相除

约定a和b来源于ax+by=±1,a,b是正数,不妨假定a不小于b。我们简称为大系数项ax约定。由可解条件知a,b互素,自然余数为1。

任何线性不定方程都能通过移项、字母转换等措施,满足大系数项ax约定。

附有商数损一调节举措的辗转相除过程,是第二段。

由商数损一调节,展示自然余数1和调节余数1,最后得到入算互素整数对重现。

现在我们考虑不定方程ax=by±1,a,b是正数,不妨假定a不小于b。现在通过求两个数最大公约数的已知算法,用普通除法构成等式

a=αb+c,b=βc+d,c=γd+e,等等,

使得α,β,γ等,c,d,e等是正整数,数值递降,直到m=μn+1,这总是可以做到的,结果会是

a=[n,μ,…,γ,β,α],b=[n,μ,…,γ,β]。

所谓“已知算法”,指余数为0的现代欧几里得辗转相除法。“m=μn+1,这总是可以做到的”,说的是应用商数损一调节举措,形成自然余数1和调节余数1,伴有各自的商μ、被除数m和除数n。这里的除数n与对应于余数0的商n,字母相同,含义不同。

一般而言,由a=[n,μ,…,α]表示,商系列记α,…,μ,n。商n对应于余数0。

互素奇序整数对118704和325序列值计算如下表(表12.1)。

表12.1 互素奇序整数对118704和325序列值计算

表12.1中,118704与325互素,除法7=2×3+1产生自然余数1(r5),商3损1为2,于是除法2=1×1+1(r6)产生调节余数1(r6)。两个余数连同各自后续的0,组成两个余数分支。

余数0相关序列值“a=[n,μ,…,γ,β,α],b=[n,μ,…,γ,β]”,重现互素入算数。

表中,自然余数分支结尾,对应r6=0,325(Q6)=325(b)和118704(P6)=118704(a)。调节余数分支结尾,对应r7=0,325(Q7)=325(b)和118704(P7)=118704(a)。