大数模版 （Kuangbin模版）

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/*
* 完全大数模板
* 输出cin>>a
* 输出a.print();
* 注意这个输入不能自动去掉前导0的，可以先读入到char数组，去掉前导0，再用构造函数。
*/
#define MAXN 9999
#define MAXSIZE 1010
#define DLEN 4
class BigNum
{
private:
	int a[500]; //可以控制大数的位数
	int len;
public:
	BigNum() {
		len=1;    //构造函数
		memset(a,0,sizeof(a));
	}
	BigNum(const int); //将一个int类型的变量转化成大数
	BigNum(const char*); //将一个字符串类型的变量转化为大数
	BigNum(const BigNum &); //拷贝构造函数
	BigNum &operator=(const BigNum &); //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算
	friend istream& operator>>(istream&,BigNum&); //重载输入运算符
	friend ostream& operator<<(ostream&,BigNum&); //重载输出运算符
	BigNum operator+(const BigNum &)const; //重载加法运算符，两个大数之间的相加运算
	BigNum operator-(const BigNum &)const; //重载减法运算符，两个大数之间的相减运算
	BigNum operator*(const BigNum &)const; //重载乘法运算符，两个大数之间的相乘运算
	BigNum operator/(const int &)const; //重载除法运算符，大数对一个整数进行相除运算
	BigNum operator^(const int &)const; //大数的n次方运算
	int operator%(const int &)const; //大数对一个int类型的变量进行取模运算
	bool operator>(const BigNum &T)const; //大数和另一个大数的大小比较
	bool operator>(const int &t)const; //大数和一个int类型的变量的大小比较
	void print(); //输出大数
};
BigNum::BigNum(const int b) //将一个int类型的变量转化为大数
{
	int c,d=b;
	len=0;
	memset(a,0,sizeof(a));
	while(d>MAXN) {
		c=d-(d/(MAXN+1))*(MAXN+1);
		d=d/(MAXN+1);
		a[len++]=c;
	}
	a[len++]=d;
}
BigNum::BigNum(const char *s) //将一个字符串类型的变量转化为大数
{
	int t,k,index,L,i;
	memset(a,0,sizeof(a));
	L=strlen(s);
	len=L/DLEN;
	if(L%DLEN)len++;
	index=0;
	for(i=L-1; i>=0; i-=DLEN) {
		t=0;
		k=i-DLEN+1;
		if(k<0)k=0;
		for(int j=k; j<=i; j++)
			t=t*10+s[j]-'0';
		a[index++]=t;
	}
}
BigNum::BigNum(const BigNum &T):len(T.len) //拷贝构造函数
{
	int i;
	memset(a,0,sizeof(a));
	for(i=0; i<len; i++)
		a[i]=T.a[i];
}
BigNum & BigNum::operator=(const BigNum &n) //重载赋值运算符，大数之间赋值运算
{
	int i;
	len=n.len;
	memset(a,0,sizeof(a));
	for(i=0; i<len; i++)
		a[i]=n.a[i];
	return *this;
}
istream& operator>>(istream &in,BigNum &b)
{
	char ch[MAXSIZE*4];
	int i=-1;
	in>>ch;
	int L=strlen(ch);
	int count=0,sum=0;
	for(i=L-1; i>=0;) {
		sum=0;
		int t=1;
		for(int j=0; j<4&&i>=0; j++,i--,t*=10) {
			sum+=(ch[i]-'0')*t;
		}
		b.a[count]=sum;
		count++;
	}
	b.len=count++;
	return in;
}
ostream& operator<<(ostream& out,BigNum& b) //重载输出运算符
{
	int i;
	cout<<b.a[b.len-1];
	for(i=b.len-2; i>=0; i--) {
		printf("%04d",b.a[i]);
	}
	return out;
}
BigNum BigNum::operator+(const BigNum &T)const //两个大数之间的相加运算
{
	BigNum t(*this);
	int i,big;
	big=T.len>len?T.len:len;
	for(i=0; i<big; i++) {
		t.a[i]+=T.a[i];
		if(t.a[i]>MAXN) {
			t.a[i+1]++;
			t.a[i]-=MAXN+1;
		}
	}
	if(t.a[big]!=0)
		t.len=big+1;
	else t.len=big;
	return t;
}
BigNum BigNum::operator-(const BigNum &T)const //两个大数之间的相减运算
{
	int i,j,big;
	bool flag;
	BigNum t1,t2;
	if(*this>T) {
		t1=*this;
		t2=T;
		flag=0;
	} else {
		t1=T;
		t2=*this;
		flag=1;
	}
	big=t1.len;
	for(i=0; i<big; i++) {
		if(t1.a[i]<t2.a[i]) {
			j=i+1;
			while(t1.a[j]==0)
				j++;
			t1.a[j--]--;
			while(j>i)
				t1.a[j--]+=MAXN;
			t1.a[i]+=MAXN+1-t2.a[i];
		} else t1.a[i]-=t2.a[i];
	}
	t1.len=big;
	while(t1.a[t1.len-1]==0 && t1.len>1) {
		t1.len--;
		big--;
	}
	if(flag)
		t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1];
	return t1;
}
BigNum BigNum::operator*(const BigNum &T)const //两个大数之间的相乘
{
	BigNum ret;
	int i,j,up;
	int temp,temp1;
	for(i=0; i<len; i++) {
		up=0;
		for(j=0; j<T.len; j++) {
			temp=a[i]*T.a[j]+ret.a[i+j]+up;
			if(temp>MAXN) {
				temp1=temp-temp/(MAXN+1)*(MAXN+1);
				up=temp/(MAXN+1);
				ret.a[i+j]=temp1;
			} else {
				up=0;
				ret.a[i+j]=temp;
			}
		}
		if(up!=0)
			ret.a[i+j]=up;
	}
	ret.len=i+j;
	while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1)ret.len--;
	return ret;
}
BigNum BigNum::operator/(const int &b)const //大数对一个整数进行相除运算
{
	BigNum ret;
	int i,down=0;
	for(i=len-1; i>=0; i--) {
		ret.a[i]=(a[i]+down*(MAXN+1))/b;
		down=a[i]+down*(MAXN+1)-ret.a[i]*b;
	}
	ret.len=len;
	while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1)
		ret.len--;
	return ret;
}
int BigNum::operator%(const int &b)const //大数对一个 int类型的变量进行取模
{
	int i,d=0;
	for(i=len-1; i>=0; i--)
		d=((d*(MAXN+1))%b+a[i])%b;
	return d;
}
BigNum BigNum::operator^(const int &n)const //大数的n次方运算
{
	BigNum t,ret(1);
	int i;
	if(n<0)exit(-1);
	if(n==0)return 1;
	if(n==1)return *this;
	int m=n;
	while(m>1) {
		t=*this;
		for(i=1; (i<<1)<=m; i<<=1)
			t=t*t;
		m-=i;
		ret=ret*t;
		if(m==1)ret=ret*(*this);
	}
	return ret;
}
bool BigNum::operator>(const BigNum &T)const //大数和另一个大数的大小比较
{
	int ln;
	if(len>T.len)return true;
	else if(len==T.len) {
		ln=len-1;
		while(a[ln]==T.a[ln]&&ln>=0)
			ln--;
		if(ln>=0 && a[ln]>T.a[ln])
			return true;
		else
			return false;
	} else
		return false;
}
bool BigNum::operator>(const int &t)const //大数和一个int类型的变量的大小比较
{
	BigNum b(t);
	return *this>b;
}
void BigNum::print() //输出大数
{
	int i;
	printf("%d",a[len-1]);
	for(i=len-2; i>=0; i--)
		printf("%04d",a[i]);
	printf("\n");
}