Qual a eficiência do algoritmo?
Ela será tanto maior quanto
menor for o número de divisões necessárias para chegarmos
ao máximo divisor comum. Vamos começar com alguns exemplos e
questões simples, para depois descobrirmos quais os piores casos.
Tomemos dois números, por
exemplo \(69\) e \(30\) e apliquemos o algoritmo (da divisão) até termos
resto \(0\). Os quocientes obtidos são \(2\) (\(2\) quadrados de
lado \(30\)), \(3\) (\(3\) quadrados de lado \(9\)) e \(3\) (\(3\)
quadrados de lado \(3\)): \(69=\mathbf{2}\times30+9\), \(30=\mathbf{3}\times9+3\)
e \(9=\mathbf{3}\times3+0\). Geometricamente, os quocientes dão-nos o
número de quadrados com um certo comprimento de lado.
Se quisermos fabricar um exemplo que dê como máximo divisor comum o mesmo número
\(3\) e em que os quocientes sejam \(3\), \(1\), \(4\)
em vez de \(2\), \(3\), \(3\), podemos fazê-lo facilmente, partindo do fim para o
princípio: \(\mathbf{4}\times3+0=12\), \(\mathbf{1}\times12+3=15\), \(\mathbf{3}\times15+12=57\).
Neste processo, o número de quocientes dá, claro, o número
de divisões e o último número a que se chega é tanto
maior quanto maiores forem os quocientes escolhidos. Se, então, quisermos
saber quais os mais pequenos números que exigem aquele número
de divisões para chegar a \(3\) como máximo divisor comum, basta aplicarmos
o processo aos quocientes \(1\), \(1\), \(2\)
(o último quociente não pode ser \(1\), porque \(1\times x+0\) daria outra vez
\(x\)): \(\mathbf{2}\times3+0=6\), \(\mathbf{1}\times6+3=9\), \(\mathbf{1}\times9+6=15\).
O par \((15,9)\) é o menor que exige \(3\) divisões para chegar a \(3\) como
máximo divisor comum.
E qual será o menor par que exige \(3\) divisões (sem especificar
qual o máximo divisor comum a que se quer chegar)? Basta aplicar a ideia anterior ao máximo divisor comum \(1\) e
quocientes \(1\), \(1\), \(2\): \(\mathbf{2}\times1+0=2\), \(\mathbf{1}\times2+1=3\), \(\mathbf{1}\times3+2=5\); é o par \((5,3)\)
Analogamente, o menor par que exige \(8\) divisões será obtido, fazendo: \(\mathbf{2}\times1+0=2\), \(\mathbf{1}\times2+1=3\), \(\mathbf{1}\times3+2=5\), \(\mathbf{1}\times5+3=8\), \(\mathbf{1}\times8+5=13\), \(\mathbf{1}\times13+8=21\), \(\mathbf{1}\times21+13=34\), \(\mathbf{1}\times34+21=55\), ou seja \((55,34)\).
Os pares assim obtidos (para os sucessivos números de divisões),
que são os piores do ponto de vista da eficiência do algoritmo
da divisão, são os pares de termos consecutivos da sucessão
\(2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,...\), que constituem os termos de ordem
maior que \(2\) da sucessão dita de Fibonacci (os seus dois primeiros termos
são iguais a \(1\)).