今天看了《算法竞赛和入门基础》中的大整数类后,我自己也试着去实现一个大整数类,并且完成了整数的四则运算和逻辑运算功能。学习到了很多东西。在此分享一下。代码是C++的。用了C++中的STL模板类vector。
大整数类的数据存储结构如下所示:
static const int BASE=100000000;
static const int WIDTH=8;
std::vector
下面我在书里原有的基础上继续编写了乘除和减法的代码。
class BigInteger
{
public:
//数据存储结构
static const int BASE=100000000;
static const int WIDTH=8;
std::vector s;
//构造函数
BigInteger(long long num=0)
{
*this=num;
}
//long long型整数赋值方法
BigInteger operator = (long long num)
{
s.clear();
do{
s.push_back(num%BASE);
num/=BASE;
}while(num);
return *this;
}
//string类型赋值方法
BigInteger operator = (const std::string &str)
{
s.clear();
int x,len=(str.length()-1)/WIDTH+1;
for(int i=0;i
//从尾部开始切割
int end=str.length()-i*WIDTH;
int start=std::max(0,end-WIDTH);
//用sscnaf会去除前导零,下面输出的时候要注意,不过书里代码都已经给出了,这里我代为说明一下。
sscanf(str.substr(start,end-start).c_str(),"%d",&x);
s.push_back(x);
}
return *this;
}
//加法
BigInteger operator + (const BigInteger& b) const
{
BigInteger c;
c.s.clear();
for(int i=0,g=0;;i++)
{
if(g==0&&i>=s.size()&&i>=b.s.size())
break;
int x=g;
if(i
//仿照加法写的减法,需要注意的是只需在最前面加负号
BigInteger operator - (const BigInteger& b) const
{
BigInteger c;
c.s.clear();
int MAX=std::max(s.size(),b.s.size());
for(int i=0,g=0;;i++)
{
if(g==0&&i>=MAX)
break;
int x=g;
if(i
//!!!!!!
if(i==MAX-1)
c.s.push_back(x%BASE);
else
c.s.push_back(abs(x%BASE));
//!!!!!!
g=x/BASE;
}
return c;
}
BigInteger operator -= (const BigInteger& b)
{
*this=*this-b;
return *this;
}
//自己写的,效率有点低,我把vector中的数全部转化为一个整体的string类型,再进行乘法操作,这是我最先想到的写法。
BigInteger operator * (const BigInteger& b)
{
std::stringstream ss;
for(int i=s.size()-1;i>=0;i--)
ss<=0;i--)
ss<
//将string中的一个个数转为int型的数
std::vector c,d,temp;
for(int i=operand1.length()-1;i>=0;i--)
c.push_back(operand1[i]-'0');
for(int i=operand2.length()-1;i>=0;i--)
d.push_back(operand2[i]-'0');
int MAX=std::max(c.size(),d.size());
for(int i=0;i9)
{
temp[i+1]+=temp[i]/10;
temp[i]%=10;
}
int m=2*MAX;
while(temp[m]==0)
m--;
BigInteger another;
another.s.clear();
int len=(m-1)/WIDTH+1;
for(int i=0;i
//自己写的除法,可以实现像int型一样的效果
BigInteger operator / (const BigInteger& b)
{
std::string operand1,operand2,result;
std::stringstream ss;
for(int i=s.size()-1;i>=0;i--)
ss<=0;i--)
ss< c,d;
for(int i=0;id[j]) //第一次大就表示operand1 > operand2
{
ok=1;
break;
}
else if(c[i+j]
//以下的重载方法全都在上面的四则运算上编写,不再介绍
BigInteger operator % (const BigInteger& b)
{
BigInteger c;
c=*this-(*this/b)*b;
return c;
}
BigInteger operator %= (const BigInteger& b)
{
*this=*this%b;
return *this;
}
bool operator < (const BigInteger& b) const
{
if(s.size()!=b.s.size())
return s.size()=0;i--)
if(s[i]!=b.s[i])
return s[i] (const BigInteger& b) const
{
return b<*this;
}
bool operator <= (const BigInteger& b) const
{
return !(b<*this);
}
bool operator >= (const BigInteger& b) const
{
return !(*thisb;
}
bool operator == (const BigInteger& b) const
{
return !(*thisb);
}
friend std::ostream& operator << (std::ostream& out,const BigInteger& x)
{
out<=0;i--)
{
char buf[20];
sprintf(buf,"%08d",x.s[i]);
for(int j=0;j> (std::istream& in,BigInteger& x)
{
std::string s;
if(!(in>>s))
return in;
x=s;
return in;
}
};
全部贴出来是因为我太懒了,见谅啊。
大整数类除了这个实现,如果大家还有其他实现方法,不妨也分享一下,这里写出来只是抛砖引玉。
参考书籍:《算法竞赛和入门经典》。