题意:
求两个非负整数相乘,每个整数长度最长不超过50000。
题解:
看到50000长度,我们就知道正常的大数乘法是不行的,因为复杂度n^2太大了。我们需要nlogn的复杂度才行。所以用到了快速傅里叶变换/FFT。
快速傅里叶变换详细的可以自己找资料,这里算是直接贴模板的。
快速傅里叶变换的作用就是在nlogn时间内求的两个多项式的乘积。
对于一个整数a0a1a2,我们可以写成a2+a1*x+a0*x^2。也就是一个x=10的多项式。该题中我们将两个整数都写成这样的形式,然后用快速傅里叶变换求得两个多项式的乘积。那么乘积的系数num[i]就是我们需要求的乘积的各个位数值了。由于各个位数值有可能会超过10,所以需要重新遍历处理下。
以下模板代码写的很犀利,我不知道是从哪个大神那弄来的。。
代码:
#include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <vector> #include <algorithm> #include <cmath> using namespace std; const int maxn=200020; const double pi=atan(1.0)*4; struct complex{//复数,重载+,-,* double a,b; complex(double aa=0,double bb=0){a=aa;b=bb;} complex operator +(const complex &e){return complex(a+e.a,b+e.b);} complex operator -(const complex &e){return complex(a-e.a,b-e.b);} complex operator *(const complex &e){return complex(a*e.a-b*e.b,a*e.b+b*e.a);} }; void change(complex y[],int len) { int i,j,k; for(i=1,j=len/2;i<len-1;i++) { if(i<j)swap(y[i],y[j]); k=len/2; while(j>=k) { j-=k; k/=2; } if(j<k)j+=k; } } //FFT快速傅里叶变换的模板,用以将多项式系数转换成单位根(??应该是),这样得到的两个序列逐个相乘到得就是系数 //序列的卷积,即两个多项式乘积后的系数值 void fft(complex y[],int len,int on) { change(y,len); int i,j,k,h; for(h=2;h<=len;h<<=1) { complex wn(cos(-on*2*pi/h),sin(-on*2*pi/h)); for(j=0;j<len;j+=h) { complex w(1,0); for(int k=j;k<j+h/2;k++) { complex u=y[k]; complex t=w*y[k+h/2]; y[k]=u+t; y[k+h/2]=u-t; w=w*wn; } } } if(on==-1) for(i=0;i<len;i++) y[i].a/=len; } int num[maxn]; complex x1[maxn],x2[maxn]; char s1[maxn/4],s2[maxn/4]; int main() { //freopen("D:\\in.txt","r",stdin); //freopen("D:\\false.txt","w",stdout); while(scanf("%s%s",s1,s2)!=EOF) { int n,i,j,k; int len1,len2,len=1,ans=0; len1=strlen(s1); len2=strlen(s2); //cout<<len1<<" "<<len2<<endl; //两个多项式长n,m,那么乘积长n+m-1, //这里求最接近且大于n+m-1的2^k,方便二叉树形式的运用吧 while(len<len1+len2)len<<=1; //cout<<"*"<<len<<endl; //cout<<len<<endl; for(i=0;i<len1;i++) x1[i]=complex(s1[len1-1-i]-'0',0); for(i=len1;i<len;i++) x1[i]=complex(0,0); for(i=0;i<len2;i++) x2[i]=complex(s2[len2-1-i]-'0',0); for(i=len2;i<len;i++) x2[i]=complex(0,0); fft(x1,len,1);//FFT转换成单位根形式 fft(x2,len,1); for(i=0;i<len;i++) x1[i]=x1[i]*x2[i];//卷积 fft(x1,len,-1);//结果转换回来 int temp=0; for(i=0;i<len;i++) { temp=temp+(int)(x1[i].a+0.5); num[i]=temp%10; temp=temp/10; } while(temp) { num[len++]=temp%10; temp=temp/10; } i=len-1; while(num[i]==0&&i>0)i--; for(;i>=0;i--) printf("%d",num[i]); printf("\n"); } return 0; }