大整数算法
发布于: 2020 年 11 月 24 日
大整数加法
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大整数存储到数组当中。
个位数开始相加再加上上一位的进位。(A0+B0+t )t 表示进位初始为 0。
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
int A[N], B[N], C[N];
int Add(int a[], int b[], int c[], int cnt) {
int t = 0;//t表示进位
for (int i=1; i<=cnt; i++) {
t += a[i] + b[i];//进位加上a和b第i位上的数
c[i] = t % 10;//c的值就是进位的个位数
t /= 10;//把t的个位数去掉只剩下十位数,即只剩下这个位置的进位
}
if (t) c[++cnt] = 1;//如果t==1,表示还有一个进位,要补上
return cnt;
}
int main() {
string a, b;
cin >> a >> b;
//A和B倒着放进int数组,因为有进位,倒着放容易处理
int cnt1 = 0;
for (int i=a.size()-1; i>=0; i--)
A[++cnt1] = a[i] - '0';
int cnt2 = 0;
for (int i=b.size()-1; i>=0; i--)
B[++cnt2] = b[i] - '0';
int tot = Add(A, B, C, max(cnt1, cnt2));
//因为A和B是倒着放的,所以C也要倒着输出
for (int i=tot; i>=1; i--)
cout << C[i];
}
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大整数减法
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A>B——>A-B
A<B——>-(B-A)
Ai-Bi-t>=0——>Ai-Bi-t
Ai-Bi-t<0——>Ai-Bi+10-t
(t+10)%10 将 3,4 两位结合
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
//判断AB的大小 A>=B
bool cmp(vector<int>& a, vector<int>& b)
{
if(a.size()!=b.size()) return a.size()>b.size();
for(int i=a.size()-1;i>=0;i--)
{
//最高位不相等
if(a[i]!=b[i]) return a[i]>b[i];
}
return true;
}
//C=A-B
vector<int> sub(vector<int>& a ,vector<int>& b)
{
vector<int> result;
int t=0;//进位
for(int i=0;i<a.size() || t;i++)
{
if(i<a.size()) t=a[i]-t;
if(i<b.size()) t-=b[i];
result.push_back((t+10)%10);
if(t<0) t=1;//如果t<0就进一位,否则不进
else t=0;
}
//清除前缀0
while(result.size()>1 && result.back()==0) result.pop_back();
return result;
}
int main()
{
string a,b;
vector<int> c,d,result;
cin>>a>>b;
for(int i=a.size()-1;i>=0;i--) c.push_back(a[i]-'0');
for(int i=b.size()-1;i>=0;i--) d.push_back(b[i]-'0');
if(cmp(c,d)) result=sub(c,d);
else printf("-"),result=sub(d,c);
for(int i=result.size()-1;i>=0;i--) cout<<result[i];
return 0;
}
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大整数乘法
高精度 X 低精度
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Ai 的每一个数都成 b
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector <int> mul(vector <int> & A, int b) {
vector <int> C;
int t = 0;
for (int i = 0; i < A.size(); i ++) {
t += A[i] * b; // t + A[i] * b = 7218
C.push_back(t % 10); // 只取个位 8
t /= 10; // 721 看作 进位
}
while (t) { // 处理最后剩余的 t
C.push_back(t % 10);
t /= 10;
}
//去掉前导0
while (C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back();
return C;
}
int main() {
string a;
int b;
cin >> a >> b;
vector <int> A;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i --) A.push_back(a[i] - '0');
auto C = mul(A, b);
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i --) {
cout << C[i];
}
return 0;
}
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高精度 X 高精度
image.png
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> mul(vector<int> &A, vector<int> &B) {
vector<int> C(A.size() + B.size(), 0); // 初始化为 0,且999*99最多 5 位
for (int i = 0; i < A.size(); i++)
for (int j = 0; j < B.size(); j++)
C[i + j] += A[i] * B[j];
int t = 0;
for (int i = 0; i < C.size(); i++) { // i = C.size() - 1时 t 一定小于 10
t += C[i];
C[i] = t % 10;
t /= 10;
}
while (C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back(); // 必须要去前导 0,因为最高位很可能是 0
return C;
}
int main() {
string a, b;
cin >> a >> b; // a = "1222323", b = "2323423423"
vector<int> A, B;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
A.push_back(a[i] - '0');
for (int i = b.size() - 1; i >= 0; i--)
B.push_back(b[i] - '0');
auto C = mul(A, B);
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
cout << C[i];
return 0;
}
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大整数除法
高精度 / 低精度
image.png
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//int r=0;
vector<int> div(vector<int> &A,int B,int &r){//r传入r的地址,便于直接对余数r进行修改
vector<int> C;
for(int i=0;i<A.size();i++){//对A从最高位开始处理
r=r*10+A[i];//将上次的余数*10在加上当前位的数字,便是该位需要除的被除数
C.push_back(r/B);//所得即为商在这一位的数字
r=r%B;
}
//由于在除法运算中,高位到低位运算,因此C的前导零都在vector的前面而不是尾部,vector只有删除最后一个数字pop_back是常数复杂度,而对于删除第一位没有相应的库函数可以使用,而且删除第一位,其余位也要前移,
//因此我们将C翻转,这样0就位于数组尾部,可以使用pop函数删除前导0
reverse(C.begin(),C.end());
while(C.size()>1&&C.back()==0) C.pop_back();
return C;
}
int main(){
string a;
int B,r=0; //代表余数
cin>>a>>B;
vector<int> A;
for(int i=0;i<a.size();i++) A.push_back(a[i]-'0');//注意这次的A是由高为传输至低位,由于在除法的手算过程中,发现从高位进行处理
//for(int i=0;i<A.size();i++) cout<<A[i];
//cout<<B;
auto C = div(A,B,r);
for(int i=C.size()-1;i>=0;i--) cout<<C[i];//将C从最高位传给最低位
cout<<endl<<r;//输出余数
cout<<endl;
return 0;
}
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发布于: 2020 年 11 月 24 日阅读数: 22
落曦
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