基础算法--高精度

高精度运算

在编程进行数值运算时，有时会遇到运算的精度要求特别高，远远超过各种数据类型的精度范围；有时数据又特别大，远远超过各种数据类型的极限值。这种情况下，就需要进行“高精度运算”。

高精度运算首先要处理好数据的接收和存储问题，其次要处理好运算过程中的“进位”和“借位”问题。

高精度加法

【问题描述】
输入两个 1000 位以内的正整数，输出它们的和。
【输入样例】
123456789
987654321
【输出样例】
1111111110

【问题分析】
用字符串的方式读入两个高精度数，转存到两个整型数组 a 和 b 中，如图 9.2-1 所示，模拟加法的过程，从低位(第 0 位)开始对应位 a[i] 和 b[i] 相加，同时处理进位，结果存储到另一个数组 c 中。最后，从高位到低位输出 c[i]。

高精度乘法

【问题描述】
输入两个 100 位以内的正整数，输出它们的乘积。
【输入样例】
123456789
987654321
【输出样例】
121932631112635269

【问题分析】
如图 9.2-2 所示，模拟“竖式”乘法的过程，用一个数的每一位 a[i] (从低位开始)逐位与另一个数的每一位 b[j] 相乘，结果存储到 c[i+j] 位，同时处理好进位。

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//compare比较函数：相等返回0，大于返回1，小于返回-1
int compare(string str1,string str2)
{
    if(str1.length()>str2.length()) return 1;
    else if(str1.length()<str2.length())  return -1;
    else return str1.compare(str2);
}
//高精度加法
//只能是两个正数相加
string add(string str1,string str2)//高精度加法
{
    string str;
    int len1=str1.length();
    int len2=str2.length();
    //前面补0，弄成长度相同
    if(len1<len2)
    {
        for(int i=1;i<=len2-len1;i++)
           str1="0"+str1;
    }
    else
    {
        for(int i=1;i<=len1-len2;i++)
           str2="0"+str2;
    }
    len1=str1.length();
    int cf=0;
    int temp;
    for(int i=len1-1;i>=0;i--)
    {
        temp=str1[i]-'0'+str2[i]-'0'+cf;
        cf=temp/10;
        temp%=10;
        str=char(temp+'0')+str;
    }
    if(cf!=0)  str=char(cf+'0')+str;
    return str;
}
//高精度减法
//只能是两个正数相减，而且要大减小
/*string sub(string str1,string str2)//高精度减法
{
    string str;
    int tmp=str1.length()-str2.length();
    int cf=0;
    for(int i=str2.length()-1;i>=0;i--)
    {
        if(str1[tmp+i]=0;i--)
    {
        if(str1[i]-cf>='0')
        {
            str=char(str1[i]-cf)+str;
            cf=0;
        }
        else
        {
            str=char(str1[i]-cf+10)+str;
            cf=1;
        }
    }
    str.erase(0,str.find_first_not_of('0'));//去除结果中多余的前导0
    return str;
}
//高精度乘法
//只能是两个正数相乘
string mul(string str1,string str2)
{
    string str;
    int len1=str1.length();
    int len2=str2.length();
    string tempstr;
    for(int i=len2-1;i>=0;i--)
    {
        tempstr="";
        int temp=str2[i]-'0';
        int t=0;
        int cf=0;
        if(temp!=0)
        {
            for(int j=1;j<=len2-1-i;j++)
              tempstr+="0";
            for(int j=len1-1;j>=0;j--)
            {
                t=(temp*(str1[j]-'0')+cf)%10;
                cf=(temp*(str1[j]-'0')+cf)/10;
                tempstr=char(t+'0')+tempstr;
            }
            if(cf!=0) tempstr=char(cf+'0')+tempstr;
        }
        str=add(str,tempstr);
    }
    str.erase(0,str.find_first_not_of('0'));
    return str;
}
//高精度除法
//两个正数相除，商为quotient,余数为residue
//需要高精度减法和乘法
void div(string str1,string str2,string "ient,string &residue)
{
    quotient=residue="";//清空
    if(str2=="0")//判断除数是否为0
    {
        quotient=residue="ERROR";
        return;
    }
    if(str1=="0")//判断被除数是否为0
    {
        quotient=residue="0";
        return;
    }
    int res=compare(str1,str2);
    if(res<0)
    {
        quotient="0";
        residue=str1;
        return;
    }
    else if(res==0)
    {
        quotient="1";
        residue="0";
        return;
    }
    else
    {
        int len1=str1.length();
        int len2=str2.length();
        string tempstr;
        tempstr.append(str1,0,len2-1);
        for(int i=len2-1;i='0';ch--)//试商
            {
                string str,tmp;
                str=str+ch;
                tmp=mul(str2,str);
                if(compare(tmp,tempstr)<=0)//试商成功
                {
                    quotient=quotient+ch;
                    tempstr=sub(tempstr,tmp);
                    break;
                }
            }
        }
        residue=tempstr;
    }
    quotient.erase(0,quotient.find_first_not_of('0'));
    if(quotient.empty()) quotient="0";
}*/ 
int main()
{
     string str1,str2;
     //string str3,str4;
     cin>>str1>>str2;
     //while()
     //{
         cout<<add(str1,str2)<<endl;
         //cout<
         //cout<
         //div(str1,str2,str3,str4);
         //cout<
     //}
     return 0;
}

练习

1、A+B
2、A-B
2、A*B
3、阶乘之和