【C++】高精度加减法

前言

高精度,是模拟算法的一种。模拟算法,就是模拟我们人类的思考过程进行运算。那么,高精度加减法便是模拟加减法竖式罢了(乘除法以后再写)。

我第一次听说高精度时,我还刚会用for循环呢。结果下一次遇到高精度时,已经是学校比赛的赛场上了;于是我在赛场上毫无预兆的初次挑战高精度。结果毫无疑问,我只拿了一小半的分——我没有对齐数位,就只拿了两个加数位数相同的数据点的分。后来,就在前天,我第二次挑战高精度,发现其实这一点都不难。不要听别人说高精度很难,就主动放弃它。

程序

程序详解

加法

第二次我是用char数组进行一切的运算,要多处理几个48;我们现在就不给自己找麻烦,用char数组输入,用int数组运算

int main(){
    return 0;
}
  1. 首先我们为了方便输入,所以还是得先借助char数组string

    #include    //scanf()
    char scan_a[1024], scan_b[1024];
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        return 0;
    }
  2. 为了更加方便的防止位数不同时数组越界,所以我们让(位数)大的数加上(位数)小的数
    设a为大数,b为小数;我们现在就判断并调整位置。

    #include    //scanf()
    #include    //strlen(), strcpy()
    char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
    int a_len, b_len;
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        a_len=strlen(scan_a);
        b_len=strlen(scan_b);
        if(a_len
  3. 为了方便操作,我们用int数组进行运算。现在就把数据“移动”到int数组中。

    #include    //scanf()
    #include    //strlen(), strcpy()
    char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
    int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        a_len=strlen(scan_a);
        b_len=strlen(scan_b);
        if(a_len
    为了方便后面进位,所以int数组从1开始。
    因为char类型的数据中'0'的值(ASCLL码)为48,('1'=49'2'=50…)所以转为int类型时,要减去48。(这里写减'0'一样的)
  4. 接下来,就可以直接进行加法运算了。(我们先把每一位加起来,后面再单独做进位。)
    因为要防止数组越界,所以我们做加法时,只循环数位短的加数(b)就够了。

    #include    //scanf()
    #include    //strlen(), strcpy()
    char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
    int a[1024], b[1024];
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        a_len=strlen(scan_a);
        b_len=strlen(scan_b);
        if(a_len
  5. 现在,加法做完了,但是还没有进位。那么我们现在就来做进位。
    进位,逢十进一嘛。我们只需要遍历数组a;判断当前位是否逢十;如果就是,就进一(前一位加一)。

    #include    //scanf()
    #include    //strlen(), strcpy()
    char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
    int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        a_len=strlen(scan_a);
        b_len=strlen(scan_b);
        if(a_len0; i--){
            if(a[i]>=10){
                a[i-1]+=1;
                a[i]-=10;
            }
        }
        return 0;
    }
  6. 好了,上面一顿操作下来,看似很难的高精度加法其实已经被我们轻轻松松的做完了。最后输出即可。
    当然,输出要化简。数字前几位如果是0可就不输出。

    #include    //scanf(), printf()
    #include    //strlen(), strcpy()
    char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
    int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
    bool flag;
    int main(){
        scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
        a_len=strlen(scan_a);
        b_len=strlen(scan_b);
        if(a_len0; i--){
            if(a[i]>=10){
                a[i-1]+=1;
                a[i]-=10;
            }
        }
        flag=true;
        for(int i=0; i<=a_len; i++){
            if(a[i]==0 && flag);
            else{
                printf("%d", a[i]);
                flag=false;
            }
        }
        return 0;
    }

减法

减法跟加法是一样的。我们先来找一下高精度加法的核心代码——是逐位相加和进位

for(int i=0; i<=b_len; i++){
    a[a_len-i]+=b[b_len-i];
}
for(int i=a_len; i>0; i--){
    if(a[i]>=10){
        a[i-1]+=1;
        a[i]-=10;
    }
}

那么,减法其他的地方不变,无非就是核心打码变成了逐位相减和退位

for(int i=0; i<=b_len; i++){
    a[a_len-i]-=b[b_len-i];
}
for(int i=a_len; i>0; i--){
    if(a[i]<0){
        a[i-1]-=1;
        a[i]+=10;
    }
}

然后放到完整代码中即可。

#include    //scanf(), printf() 
#include    //strlen(), strcpy()
char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
bool flag;
int main(){
    scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
    a_len=strlen(scan_a);
    b_len=strlen(scan_b);
    if(a_len0; i--){
        if(a[i]<0){
            a[i-1]-=1;
            a[i]+=10;
        }
    }
    flag=true;
    for(int i=0; i<=a_len; i++){
        if(a[i]==0 && flag){}
        else{
            printf("%d", a[i]);
            flag=false;
        }
    }
    return 0;
}

完整代码

其实前面都已经放出来了。

高精度加法

#include
#include
char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
bool flag;
int main(){
    scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
    a_len=strlen(scan_a);
    b_len=strlen(scan_b);
    if(a_len0; i--){
        if(a[i]>=10){
            a[i-1]+=1;
            a[i]-=10;
        }
    }
    flag=true;
    for(int i=0; i<=a_len; i++){
        if(a[i]==0 && flag);
        else{
            printf("%d", a[i]);
            flag=false;
        }
    }
    return 0;
}

高精度减法

#include    //scanf(), printf() 
#include    //strlen(), strcpy()
char scan_a[1024], scan_b[1024], t[1024];
int a_len, b_len, a[1024], b[1024];
bool flag;
int main(){
    scanf("%s %s", &scan_a, &scan_b);
    a_len=strlen(scan_a);
    b_len=strlen(scan_b);
    if(a_len0; i--){
        if(a[i]<0){
            a[i-1]-=1;
            a[i]+=10;
        }
    }
    flag=true;
    for(int i=0; i<=a_len; i++){
        if(a[i]==0 && flag){}
        else{
            printf("%d", a[i]);
            flag=false;
        }
    }
    return 0;
}

尾声

其实,细看每一步都很简单;泛看全局跟我们的计算方法也基本一样(我这个版本基本一样,别人写的可能就是完全一样了)。所以,我们不用怕听似很难的题,把编程看的自然一点,想想我们最平常的思考的思路,就可以很简单的把题目做出来。这就是模拟算法

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