Unterabschnitte
Der Euklidische Algortihmus berechnet den ggT mittels rekursiven Aufrufen
1 folgendermaßen:
Hierbei werden alle Faktoren, die nicht Primfaktoren beider Zahlen sind, herausgezogen, bis letztendlich
übrigbleibt.
Der
Worst-Case-Fall des Euklidalgorithmus sind die Fibonaccizahlen. Die Fibonaccizahlen haben die Eigenschaft, daß wenn man den Rest von
bestimmt,
herauskommt, da
. Es müssen somit genau
Schritte durchgeführt werden, um darauf zu kommen, daß der ggT zweier Fibonaccizahlen, die im Wort-Case aufeinander folgen,
ist.
Für Fibonaccizahlen gilt
Wir sehen, daß je größer die Zahlen werden, die Häufigkeit der Fibonaccizahlen logarithmisch abnimmt, da die Größe der Fibonaccizahlen exponentiell steigt. Somit gilt
.
1.Fall:
ist eine Zweierpotenz, etwa
2.Fall:
beliebig: Sei
1. Fall
:
Für
:
Durch Induktion kann man zeigen (ohne Beweis):
Wobei
die harmonsische Reihe ist, für die gilt:
Hiermit läßt sich
nach
bzw.
abschätzen. Somit ist die Laufzeit im Average Case:
Fußnoten
- ... Aufrufen1
- Es gibt auch ein iteratives Verfahren des Euklidischen Algorithmusses.