大数,高精度计算---大数除法

大数是算法语言中的数据类型无法表示的数,其位数超过最大数据类型所能表示的范围,所以,在处理大数问题时首先要考虑的是怎样存储大数,然后是在这种存储方式下其处理的实现方法。

一般情况下大数的存储是采用字符数组来存储,即将大数当作一个字符串来存储,而对其处理是按其处理规则在数组中模拟实现。

 四 大数除法。

 

大数除法,应该算是四则运算里面最难的一种了。不同于一般的模拟,除法操作步数模仿手工除法,而是利用减法操作实现的。

其基本思想是反复做除法,看从被除数里面最多能减去多少个除数,商就是多少。

逐个减显然太慢,要判断一次最多能减少多少个整的10的n次方。

以7546除23为例。

先减去23的100倍,就是2300,可以减3次,余下646。   此时商就是300;

然后646减去23的10倍,就是230,可以减2次,余下186。此时商就是320;

然后186减去23,可以减8次,此时商就是328.

 

根据这个思想,不难写出下面的代码。

还是那句话,可能算法效率不是很高。但是常规解题思路一般就是这样了。

如果以后有能力,有时间了。  我会试着去优化。

 

ps:大数系列学习资源来自 <c程序设计竞赛实训教程>一书和一些大牛的博客。

 

#include<stdio.h>

#include<string.h>

#include<stdlib.h>

#define MaxLen 200

//函数SubStract功能:

//用长度为len1的大整数p1减去长度为len2的大整数p2

// 结果存在p1中,返回值代表结果的长度

//不够减 返回-1 正好够 返回0

int SubStract( int *p1, int *p2, int len1, int len2 )

{

    int i;

    if( len1 < len2 )

        return -1;

    if( len1 == len2 )

    {                        //判断p1 > p2

        for( i=len1-1; i>=0; i-- )

        {

            if( p1[i] > p2[i] )   //若大,则满足条件,可做减法

                break;

            else if( p1[i] < p2[i] ) //否则返回-1

                return -1;

        }

    }

    for( i=0; i<=len1-1; i++ )  //从低位开始做减法

    {

        p1[i] -= p2[i];

        if( p1[i] < 0 )          //若p1<0,则需要借位

        {

            p1[i] += 10;         //借1当10

            p1[i+1]--;           //高位减1

        }

    }

    for( i=len1-1; i>=0; i-- )       //查找结果的最高位

        if( p1[i] )                  //最高位第一个不为0

            return (i+1);       //得到位数并返回

    return 0;                  //两数相等的时候返回0

}

int main()

{

    int n, k, i, j;             //n:测试数据组数

    int len1, len2;             //大数位数

    int nTimes;                 //两大数相差位数

    int nTemp;                  //Subtract函数返回值

    int num_a[MaxLen];          //被除数

    int num_b[MaxLen];          //除数

    int num_c[MaxLen];          //商

    char str1[MaxLen + 1];      //读入的第一个大数

    char str2[MaxLen + 1];      //读入的第二个大数



    scanf("%d",&n);

    while ( n-->0 )

    {

        scanf("%s", str1);        //以字符串形式读入大数

        scanf("%s", str2);



        for ( i=0; i<MaxLen; i++ )   //初始化清零操作

        {

            num_a[i] = 0;

            num_b[i] = 0;

            num_c[i] = 0;

        }



        len1 = strlen(str1);  //获得大数的位数

        len2 = strlen(str2);



        for( j=0, i=len1-1; i>=0; j++, i-- )

            num_a[j] = str1[i] - '0';  //将字符串转换成对应的整数,颠倒存储

        for( j=0, i=len2-1; i>=0; j++, i-- )

            num_b[j] = str2[i] - '0';



        if( len1 < len2 )   //如果被除数小于除数,结果为0

        {

            printf("0\n");

            continue;   //利用continue直接跳出本次循环。 进入下一组测试

        }

        nTimes = len1 - len2;    //相差位数

        for ( i=len1-1; i>=0; i-- )    //将除数扩大,使得除数和被除数位数相等

        {

            if ( i>=nTimes )

                num_b[i] = num_b[i-nTimes];

            else                     //低位置0

                num_b[i] = 0;

        }

        len2 = len1;

        for( j=0; j<=nTimes; j++ )      //重复调用,同时记录减成功的次数,即为商

        {

            while((nTemp = SubStract(num_a,num_b + j,len1,len2 - j)) >= 0)

            {

                len1 = nTemp;      //结果长度

                num_c[nTimes-j]++;//每成功减一次,将商的相应位加1

            }

        }



        //输出结果

        for( i=MaxLen-1; num_c[i]==0 && i>=0; i-- );//跳过高位0

        if( i>=0 )

            for( ; i>=0; i-- )

                printf("%d", num_c[i]);

        else

            printf("0");

        printf("\n");

    }

    return 0;

}


 

 

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