高精度——压位的思想及应用

这里我们简单介绍一下高精度的计算。
我们都知道在Cpp/C/Pas等语言中,整数最大能储存\(2^{64} -1\),超过这个范围就表示不了了(不包括个别支持int128的编译器)。这个时候,我们如果希望把这些整数存储下来,就需要用到高精度的算法和思想。高精度就是像小学学过的竖式运算一样的(除法除外)。然后就直接模拟即可。除法一位一位地试商即可。
接下来我们发现就是一位一位地加减很慢,我们考虑如何把它加快速度(减小常数)。如果你有学习过关于bitset的相关知识,那你肯定对压位的方法不陌生。我们把十进制位中的每4~8位并在一起(笔者一般压4位,因为乘法时不会超过int的范围),然后照样加减,最后并不影响答案,但是要注意输出。对于除法,我们此时发现枚举\(10^4\)到\(10^8\)太慢了,注意到单调性,于是我们考虑二分试商,这样就也可以在\(log_2 BASE\)的时间之内求出来了。
注意初始化、赋值和输出。

#include
#include
#include
using namespace std;
typedef int ll;

struct bign//big number
{
//init
    static const int BASE=(int)1e4,POW=4;
    static const int MAXLEN=20010;
    ll num[MAXLEN];//num[0]=length of the big number
    bign(int tp=0)
    {
        memset(num,tp,sizeof(num));
    }
    void clear()
    {
        memset(num,0,sizeof(num));
    }
    bool operator=(const char ch[])
    {
        int len=strlen(ch);
        for(int i=0;i_y?_x:_y;
    }
    ll min(ll _x,ll _y)
    {
        return _x<_y?_x:_y;
    }
    
//operator
    //add
    void operator+=(const bign &rsh)
    {
        num[0]=max(num[0],rsh.num[0]);
        for(int i=1;i<=num[0];i++)
        {
            num[i]+=rsh.num[i];
            num[i+1]+=num[i]/BASE;
            num[i]%=BASE;
        }
        while(num[num[0]+1]>0)
            num[0]++;
    }
    bign operator+(const bign &rsh)const
    {
        bign res=*this;res+=rsh;
        return res;
    }
    //subtract
    void operator-=(const bign &rsh)
    {
        for(int i=1;i<=num[0];i++)
        {
            num[i]-=rsh.num[i];
            while(num[i]<0)
            {
                num[i]+=BASE;
                num[i+1]--;
            }
        }
        while(num[num[0]]<=0&&num[0]>0)
            num[0]--;
    }
    bign operator-(const bign &rsh)const
    {
        bign res=*this;res-=rsh;
        return res;
    }
    //multiply
    bign operator*(const bign &rsh)const
    {
        bign res;
        res.num[0]=num[0]+rsh.num[0]-1;
        for(int i=1;i<=num[0];i++)
            for(int j=1;j<=rsh.num[0];++j)
                res.num[i+j-1]+=num[i]*rsh.num[j];
        for(int i=1;i<=res.num[0];i++)
        {
            res.num[i+1]+=res.num[i]/BASE;
            res.num[i]%=BASE;
        }
        while(res.num[res.num[0]+1]>0)
        {
            res.num[0]++;
            res.num[res.num[0]+1]+=res.num[res.num[0]]/BASE;
            res.num[res.num[0]]%=BASE;
        }
        return res;
    }
    void operator*=(const bign &rsh)
    {
        bign res=*this;res=res*rsh;
        *this=res;
    }
    //divide
    void operator/=(const ll &rsh)
    {
        for(int i=num[0];i>1;i--)
        {
            num[i-1]+=(num[i]%rsh*BASE);
            num[i]/=rsh;
        }
        num[1]/=rsh;
        while(num[0]>0&&num[num[0]]<=0)
            num[0]--;
    }
    bign operator/(const ll &rsh)const
    {
        bign temp=*this ;
        temp/=rsh;
        return temp;
    }
    
    void operator/=(const bign &rsh)
    {
        bign l,r=*this,tmp_one;tmp_one="1";
        l.num[0]=1;
        while(l

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