基础算法(8):高精度加减乘除

目录

1.高精度加法

模板:

例题:

2.高精度减法

模板:

例题:

3.高精度乘法

模板:

例题:

4.高精度除法

模板:

例题:


     为什么要有这么一种算法?因为当我们想需要对两个很大的数进行运算,比如38149194919814894819+89198481314819,结果很显然超出了int范围能表示的整数,我们这时候就要用到高精度算法,高精度算法通过用数组来存储数字的每一位,然后进行运算进位,最后通过数组来输出结果

1.高精度加法

模板:

// C = A + B, A >= 0, B >= 0
vector add(vector &A, vector &B)
{
    vector C;
    int t = 0;
    for (int i = 0; i < A.size()||i < B.size(); i ++ )//判断A和B的大小
    {
        if (i < A.size()) t += A[i];
        if (i < B.size()) t += B[i];
        C.push_back(t % 10);
        t /= 10;
    }

    if (t) C.push_back(t);
    return C;
}

例题:

基础算法(8):高精度加减乘除_第1张图片2

#include
#include
using namespace std;
vector add(vector &A,vector &B)
{
    vectorC;
    int t=0;
    for(int i=0;iA,B;
    cin>>a>>b;
    for(int i=a.size()-1;i>=0;i--)A.push_back(a[i]-'0');//我们将个位数存到第一个元素,这样可以更好的在最后补位,因为在数组末尾添加元素是比较容易的
    for(int i=b.size()-1;i>=0;i--)B.push_back(b[i]-'0');
    auto C=add(A,B);
    for(int i=C.size()-1;i>=0;i--)printf("%d",C[i]);//因为是逆序存储,输出的的时候也要从最后开始输出
    return 0;
    
}

2.高精度减法

模板:

//C=A-B 且A>B
vector sub(vector& A,vector& B)
{
    vector C;
    for(int i=0,t=0;i0,为了减少代码,我们也+10再%10,就抵消了
        if(t<0)t=1;//t<10.说明借位了,t=1
        else t=0;//t?10.不用借位,t=0
    }
    while(C.size()>1&&C.back()==0)C.pop_back();//去除前导0
    return C;
}

       减去上次运算借的位,没有借位就减去0,借位就减去1
       接下来判断B[i]是否存在,如果存在,上一步算完A[i]减去进位的值等于t,t=t-B[i],算的就是该位两数相减的值
       C.push_back((t+10)%10)有两种情况,一种算完t<0,这时候向前借一位,即t+10,就是这一位的值;还有一种是t>0,为了减少代码,我们也+10再%10,就抵消了。

      最后如果t<0,说明借位了,t=1;否则没借位,t=0。

例题:

基础算法(8):高精度加减乘除_第2张图片

#include
#include
using namespace std;

//判断是否有A>B
bool cmp(vector& A,vector& B)
{
    if(A.size()!=B.size())return A.size()>B.size();
    for(int i=A.size()-1;i>=0;i--)
        if(A[i]!=B[i])
           return A[i]>B[i];
    return true;
}

//C=A-B 且A>B
vector sub(vector& A,vector& B)
{
    vector C;
    for(int i=0,t=0;i0,为了减少代码,我们也+10再%10,就抵消了
        if(t<0)t=1;//t<10.说明借位了,t=1
        else t=0;//t?10.不用借位,t=0
    }
    while(C.size()>1&&C.back()==0)C.pop_back();//去除前导0
    return C;
}

int main()
{
    string a,b;
    vectorA,B;
    
    cin>>a>>b;
    for(int i=a.size()-1;i>=0;i--)A.push_back(a[i]-'0');
    for(int i=b.size()-1;i>=0;i--)B.push_back(b[i]-'0');
    
    if(cmp(A,B))
    {
        auto C=sub(A,B);
        for(int i=C.size()-1;i>=0;i--)printf("%d",C[i]);
    }
    else
    {
        auto C=sub(B,A);
        printf("-");
        for(int i=C.size()-1;i>=0;i--)printf("%d",C[i]);
    }
    return 0;
}

     我们首先要判断A和B的大小,要用大的减去小的,如果A

3.高精度乘法

模板:

//大数乘小数 高精度乘低精度
vector mul(vector& A,int b)
{
    vectorC;
    
    int t=0;
    for(int i=0;i=A.size()且t!=0,就要处理剩余的t,也就是最后一次进位
    {
        if(i

例题:

基础算法(8):高精度加减乘除_第3张图片

#include
#include
using namespace std;

//大数乘小数 高精度乘低精度
vector mul(vector& A,int b)
{
    vectorC;
    
    int t=0;
    for(int i=0;i=A.size()且t!=0,就要处理剩余的t,也就是最后一次进位
    {
        if(i>a>>b;
    
    vectorA;
    for(int i=a.size()-1;i>=0;i--)A.push_back(a[i]-'0');
    
    auto C=mul(A,b);
    
    for(int i=C.size()-1;i>=0;i--)printf("%d",C[i]);
    
    return 0;
}

4.高精度除法

模板:

//A/b,商是C,余数是r
vector div(vector& A,int b,int &r)
{
    vectorC;
    for(int i=A.size()-1;i>=0;i--)
    {
        r=r*10+A[i];//算余数
        C.push_back(r/b);//商
        r%=b;//对除数取模进行下一步算余数的运算
    }
    reverse(C.begin(),C.end());
    while(C.size()>1&&C.back()==0)C.pop_back();
    return C;
}

例题:

基础算法(8):高精度加减乘除_第4张图片

#include
#include
#include
using namespace std;

//A/b,商是C,余数是r
vector div(vector& A,int b,int &r)
{
    vectorC;
    for(int i=A.size()-1;i>=0;i--)
    {
        r=r*10+A[i];//算余数
        C.push_back(r/b);//商
        r%=b;//对除数取模进行下一步算余数的运算
    }
    reverse(C.begin(),C.end());
    while(C.size()>1&&C.back()==0)C.pop_back();
    return C;
}


int main()
{
    string a;
    int b;
    cin>>a>>b;
    
    vectorA;
    for(int i=a.size()-1;i>=0;i--)A.push_back(a[i]-'0');
    
    int r;
    auto C=div(A,b,r);
    
    for(int i=C.size()-1;i>=0;i--)printf("%d",C[i]);
    cout<

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