C++实现高精度大整数(大数)的四则运算

为了便于大整数的运算,我们首先定义一个结构体,用于储存大整数。

struct bign{
	int d[1000];
	int len;
	//下面定义构造函数,用来初始化! 
	bign(){
		memset(d,0,sizeof(d));
		len=0;
	}
}; 

其中,bign(){}函数没有任何返回值,作为bign结构体的析构函数,用于对定义的bign进行初始化。

一般来说,大整数一般是使用字符串输入的,下面将字符串储存的大整数存放在结构体中:

bign change(char str[]){
	bign a;
	a.len=strlen(str);
	for(int i=0;i

返回的是bign类型的,也就是将char类型转换为了我刚才定义的大整数类型。

对于算法竞赛初级来说,比较两个大整数的大小的题目也是非常常见的,下面为比较大小函数。


int compare(bign a,bign b){
	if(a.len>b.len)return 1;//a大于b
	else if(a.len=0;i++){
			if(a.d[i]>b.d[i])return 1;
			else if(a.d[i]

下面是加法法则,其算法与小学时的加法运算相同!!!和小学的算法相同。。。

bign add(bign a,bign b){
	bign c;
	int carry=0;//这里的carry表示进位
	for(int i=0;i

//值得注意的是,上面的算法的条件都是非负整数,那么如果有一个数是负数怎么办呢????

//如果有一个数字为负数,我们可以使用高精度减法

下面介绍高精度减法

bign sub(bign a,bign b){
	bign c;
	for(int i=0;i0){
			
			a.d[i+1]--;
			a.d[i]+=10; 
		}
		}
		c.d[c.len++]=a.d[i]-b.d[i];
	}
	while(c.len-1>=1&&c.d[c.len-1]==0){
		c.len--;
	}//去除高位为0的!同时保留一个最低位 
	return c;
} 

高精度与低精度乘法运算规则

bign multi(bign a,int b){
	bign c;
	int carry=0;
	for(int i=0;i



高精度与低精度的除法

bign divide(bign a,int b,int &r){//r为余数,这里表示为引用
    bign c;
	c.len=a.len;
	for(int i=a.len-1;i>=0;i--){
		r=r*10+a.d[i];
		if(r=1&&c.d[c.len-1]==0){
		c.len--;
	}
	return c;
} 

打印结果!

void print(bign a){
	for(int i=a.len-1;i>=0;i--)
	{
		printf("%d",a.d[i]);
	}
}

主函数,这里只调用两个数 相加的情况

int main(){
	char str1[1000],str2[1000];
	scanf("%s%s",str1,str2);
	bign a=change(str1);
	bign b=change(str2);
	print(add(a,b)); 
	return 0;
}

完整代码:

#include 
#include
#include 
#include
#include
using namespace std;
//基于C++的大整数运算
//首先,为了方便后面运算,我们先定义一个结构体
struct bign{
	int d[1000];
	int len;
	//下面定义构造函数,用来初始化! 
	bign(){
		memset(d,0,sizeof(d));
		len=0;
	}
}; 
//一般来说,大整数一般是使用字符串输入的,下面将字符串储存的大整数
//存放在结构体中
bign change(char str[]){
	bign a;
	a.len=strlen(str);
	for(int i=0;ib.len)return 1;//a大于b
	else if(a.len=0;i++){
			if(a.d[i]>b.d[i])return 1;
			else if(a.d[i]0){
			
			a.d[i+1]--;
			a.d[i]+=10; 
		}
		}
		c.d[c.len++]=a.d[i]-b.d[i];
	}
	while(c.len-1>=1&&c.d[c.len-1]==0){
		c.len--;
	}//去除高位为0的!同时保留一个最低位 
	return c;
} 
//高精度的乘法运算规则
bign multi(bign a,int b){
	bign c;
	int carry=0;
	for(int i=0;i=0;i--){
		r=r*10+a.d[i];
		if(r=1&&c.d[c.len-1]==0){
		c.len--;
	}
	return c;
} 
void print(bign a){
	for(int i=a.len-1;i>=0;i--)
	{
		printf("%d",a.d[i]);
	}
}
int main(){
	char str1[1000],str2[1000];
	scanf("%s%s",str1,str2);
	bign a=change(str1);
	bign b=change(str2);
	print(add(a,b)); 
	return 0;
}


以上内容的参考资料:《算法笔记》——第五章入门篇(3)——数学问题

相关练习题:

PAT:https://www.patest.cn/contests/pat-b-practise/1017    

1017. A除以B (20)

时间限制
100 ms
内存限制
65536 kB
代码长度限制
8000 B
判题程序
Standard
作者
CHEN, Yue

本题要求计算A/B,其中A是不超过1000位的正整数,B是1位正整数。你需要输出商数Q和余数R,使得A = B * Q + R成立。

输入格式:

输入在1行中依次给出A和B,中间以1空格分隔。

输出格式:

在1行中依次输出Q和R,中间以1空格分隔。

输入样例:
123456789050987654321 7
输出样例:
17636684150141093474 3
直接使用上面的算法

AC代码:

#include 
#include
#include 
#include
#include
using namespace std;
//基于C++的大整数运算
//首先,为了方便后面运算,我们先定义一个结构体
struct bign{
	int d[1000];
	int len;
	//下面定义构造函数,用来初始化! 
	bign(){
		memset(d,0,sizeof(d));
		len=0;
	}
}; 
//一般来说,大整数一般是使用字符串输入的,下面将字符串储存的大整数
//存放在结构体中
bign change(char str[]){
	bign a;
	a.len=strlen(str);
	for(int i=0;i=0;i--){
		r=r*10+a.d[i];
		if(r=1&&c.d[c.len-1]==0){
		c.len--;
	}
	return c;
} 
void print(bign a){
	for(int i=a.len-1;i>=0;i--)
	{
		printf("%d",a.d[i]);
	}
}
int main(){
	char str1[1000];
	int b;
	scanf("%s%d",str1,&b);
	bign a=change(str1);
	int r=0;
	print(divide(a,b,r));
    printf(" %d",r); 
	return 0;
}


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