【大数模板】C++大数类 大数模板

分别使用C++中的运算符重载的方法来实现大数之间的数学运算，包括加法、减法、乘法、除法、n次方、取模、大小比较、赋值以及输入流、输出流的重载。

感觉很麻烦。。。

【代码】

  1 #include<iostream> 

  2 #include<string> 

  3 #include<iomanip> 

  4 #include<algorithm> 

  5 using namespace std; 

  6 

  7 #define MAXN 9999

  8 #define MAXSIZE 10

  9 #define DLEN 4

 10 

 11 class BigNum

 12 { 

 13 private: 

 14     int a[500];    //可以控制大数的位数 

 15     int len;       //大数长度

 16 public: 

 17     BigNum(){ len = 1;memset(a,0,sizeof(a)); }   //构造函数

 18     BigNum(const int);       //将一个int类型的变量转化为大数

 19     BigNum(const char*);     //将一个字符串类型的变量转化为大数

 20     BigNum(const BigNum &);  //拷贝构造函数

 21     BigNum &operator=(const BigNum &);   //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算

 22     

 23     friend istream& operator>>(istream&,  BigNum&);   //重载输入运算符

 24     friend ostream& operator<<(ostream&,  BigNum&);   //重载输出运算符

 25     

 26     BigNum operator+(const BigNum &) const;   //重载加法运算符，两个大数之间的相加运算 

 27     BigNum operator-(const BigNum &) const;   //重载减法运算符，两个大数之间的相减运算 

 28     BigNum operator*(const BigNum &) const;   //重载乘法运算符，两个大数之间的相乘运算 

 29     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

 30     

 31     BigNum operator^(const int  &) const;    //大数的n次方运算

 32     int    operator%(const int  &) const;    //大数对一个int类型的变量进行取模运算    

 33     bool   operator>(const BigNum & T)const;   //大数和另一个大数的大小比较

 34     bool   operator>(const int & t)const;      //大数和一个int类型的变量的大小比较

 35     

 36     void print();       //输出大数

 37 }; 

 38 BigNum::BigNum(const int b)     //将一个int类型的变量转化为大数

 39 { 

 40     int c,d = b;

 41     len = 0;

 42     memset(a,0,sizeof(a));

 43     while(d > MAXN)

 44     {

 45         c = d - (d / (MAXN + 1)) * (MAXN + 1); 

 46         d = d / (MAXN + 1);

 47         a[len++] = c;

 48     }

 49     a[len++] = d;

 50 }

 51 BigNum::BigNum(const char*s)     //将一个字符串类型的变量转化为大数

 52 {

 53     int t,k,index,l,i;

 54     memset(a,0,sizeof(a));

 55     l=strlen(s);   

 56     len=l/DLEN;

 57     if(l%DLEN)

 58         len++;

 59     index=0;

 60     for(i=l-1;i>=0;i-=DLEN)

 61     {

 62         t=0;

 63         k=i-DLEN+1;

 64         if(k<0)

 65             k=0;

 66         for(int j=k;j<=i;j++)

 67             t=t*10+s[j]-'0';

 68         a[index++]=t;

 69     }

 70 }

 71 BigNum::BigNum(const BigNum & T) : len(T.len)  //拷贝构造函数

 72 { 

 73     int i; 

 74     memset(a,0,sizeof(a)); 

 75     for(i = 0 ; i < len ; i++)

 76         a[i] = T.a[i]; 

 77 } 

 78 BigNum & BigNum::operator=(const BigNum & n)   //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算

 79 {

 80     int i;

 81     len = n.len;

 82     memset(a,0,sizeof(a)); 

 83     for(i = 0 ; i < len ; i++) 

 84         a[i] = n.a[i]; 

 85     return *this; 

 86 }

 87 istream& operator>>(istream & in,  BigNum & b)   //重载输入运算符

 88 {

 89     char ch[MAXSIZE*4];

 90     int i = -1;

 91     in>>ch;

 92     int l=strlen(ch);

 93     int count=0,sum=0;

 94     for(i=l-1;i>=0;)

 95     {

 96         sum = 0;

 97         int t=1;

 98         for(int j=0;j<4&&i>=0;j++,i--,t*=10)

 99         {

100             sum+=(ch[i]-'0')*t;

101         }

102         b.a[count]=sum;

103         count++;

104     }

105     b.len =count++;

106     return in;

107     

108 }

109 ostream& operator<<(ostream& out,  BigNum& b)   //重载输出运算符

110 {

111     int i;  

112     cout << b.a[b.len - 1]; 

113     for(i = b.len - 2 ; i >= 0 ; i--)

114     { 

115         cout.width(DLEN); 

116         cout.fill('0'); 

117         cout << b.a[i]; 

118     } 

119     return out;

120 }

121 

122 BigNum BigNum::operator+(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相加运算

123 {

124     BigNum t(*this);

125     int i,big;      //位数   

126     big = T.len > len ? T.len : len; 

127     for(i = 0 ; i < big ; i++) 

128     { 

129         t.a[i] +=T.a[i]; 

130         if(t.a[i] > MAXN) 

131         { 

132             t.a[i + 1]++; 

133             t.a[i] -=MAXN+1; 

134         } 

135     } 

136     if(t.a[big] != 0)

137         t.len = big + 1; 

138     else

139         t.len = big;   

140     return t;

141 }

142 BigNum BigNum::operator-(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相减运算 

143 {  

144     int i,j,big;

145     bool flag;

146     BigNum t1,t2;

147     if(*this>T)

148     {

149         t1=*this;

150         t2=T;

151         flag=0;

152     }

153     else

154     {

155         t1=T;

156         t2=*this;

157         flag=1;

158     }

159     big=t1.len;

160     for(i = 0 ; i < big ; i++)

161     {

162         if(t1.a[i] < t2.a[i])

163         { 

164             j = i + 1; 

165             while(t1.a[j] == 0)

166                 j++; 

167             t1.a[j--]--; 

168             while(j > i)

169                 t1.a[j--] += MAXN;

170             t1.a[i] += MAXN + 1 - t2.a[i]; 

171         } 

172         else

173             t1.a[i] -= t2.a[i];

174     }

175     t1.len = big;

176     while(t1.a[t1.len - 1] == 0 && t1.len > 1)

177     {

178         t1.len--; 

179         big--;

180     }

181     if(flag)

182         t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1];

183     return t1; 

184 } 

185 

186 BigNum BigNum::operator*(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相乘运算 

187 { 

188     BigNum ret; 

189     int i,j,up; 

190     int temp,temp1;   

191     for(i = 0 ; i < len ; i++)

192     { 

193         up = 0; 

194         for(j = 0 ; j < T.len ; j++)

195         { 

196             temp = a[i] * T.a[j] + ret.a[i + j] + up; 

197             if(temp > MAXN)

198             { 

199                 temp1 = temp - temp / (MAXN + 1) * (MAXN + 1); 

200                 up = temp / (MAXN + 1); 

201                 ret.a[i + j] = temp1; 

202             } 

203             else

204             { 

205                 up = 0; 

206                 ret.a[i + j] = temp; 

207             } 

208         } 

209         if(up != 0) 

210             ret.a[i + j] = up; 

211     } 

212     ret.len = i + j; 

213     while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)

214         ret.len--; 

215     return ret; 

216 } 

217 BigNum BigNum::operator/(const int & b) const   //大数对一个整数进行相除运算

218 { 

219     BigNum ret; 

220     int i,down = 0;   

221     for(i = len - 1 ; i >= 0 ; i--)

222     { 

223         ret.a[i] = (a[i] + down * (MAXN + 1)) / b; 

224         down = a[i] + down * (MAXN + 1) - ret.a[i] * b; 

225     } 

226     ret.len = len; 

227     while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)

228         ret.len--; 

229     return ret; 

230 }

231 int BigNum::operator %(const int & b) const    //大数对一个int类型的变量进行取模运算    

232 {

233     int i,d=0;

234     for (i = len-1; i>=0; i--)

235     {

236         d = ((d * (MAXN+1))% b + a[i])% b;  

237     }

238     return d;

239 }

240 BigNum BigNum::operator^(const int & n) const    //大数的n次方运算

241 {

242     BigNum t,ret(1);

243     int i;

244     if(n<0)

245         exit(-1);

246     if(n==0)

247         return 1;

248     if(n==1)

249         return *this;

250     int m=n;

251     while(m>1)

252     {

253         t=*this;

254         for( i=1;i<<1<=m;i<<=1)

255         {

256             t=t*t;

257         }

258         m-=i;

259         ret=ret*t;

260         if(m==1)

261             ret=ret*(*this);

262     }

263     return ret;

264 }

265 bool BigNum::operator>(const BigNum & T) const   //大数和另一个大数的大小比较

266 { 

267     int ln; 

268     if(len > T.len)

269         return true; 

270     else if(len == T.len)

271     { 

272         ln = len - 1; 

273         while(a[ln] == T.a[ln] && ln >= 0)

274             ln--; 

275         if(ln >= 0 && a[ln] > T.a[ln])

276             return true; 

277         else

278             return false; 

279     } 

280     else

281         return false; 

282 }

283 bool BigNum::operator >(const int & t) const    //大数和一个int类型的变量的大小比较

284 {

285     BigNum b(t);

286     return *this>b;

287 }

288 

289 void BigNum::print()    //输出大数

290 { 

291     int i;   

292     cout << a[len - 1]; 

293     for(i = len - 2 ; i >= 0 ; i--)

294     { 

295         cout.width(DLEN); 

296         cout.fill('0'); 

297         cout << a[i]; 

298     } 

299     cout << endl;

300 }

301 int main(void)

302 {

303     int i,n;

304     BigNum x[101];      //定义大数的对象数组

305     x[0]=1;

306     for(i=1;i<101;i++)

307         x[i]=x[i-1]*(4*i-2)/(i+1);

308     while(scanf("%d",&n)==1 && n!=-1)

309     {

310         x[n].print();

311     }

312 }

目前只会用= = ，其中语法神马的，慢慢看吧