大数加法和乘法
计算两个小的整形数相加的,用自带的+运算符就可以很容易的解决,但是对于两个很大的数来讲是会溢出的。用+运算符就无法完成了,当然你可以重载+运算符。
其实对于两个大整数相加,就是用到我们小学时学加法的方法-------竖式加法,一位一位的去相加,相加的和大于9只要进一位就OK了。
代码如下:
#include <string.h> #include <stdio.h> const int N=100; char s1[N],s2[N]; //保存输入的两个大整数 int bign1[N],bign2[N]; //把大整数转换成整数的形式 //把字符数字逆序转换成整数数字, void char_num(char *s,int bin[]){ int len=strlen (s); for (int i=len-1,k=0;i>=0;i--) bin[k++]=s[i]-'0'; } //计算两个大整数的和 void _fun (int bin1[],int bin2[]){ int i,j; for (i=0,j=0;i<N;i++,j++){ bin1[i] += bin2[j]; if (bin1[i] > 9){ bin1[i] %= 10; bin1[i+1]++; } } } void print (int bin[]){ bool flag=false; for (int i=N;i>=0;i--){ if (flag) printf ("%d",bin[i]); else if (bin[i]){ //输出第一个非零的数。 printf ("%d",bin[i]); flag=true; } } putchar ('\n'); } ///只能计算两个正的大整数相加 int main(){ while (scanf ("%s%s",s1,s2)!=EOF){ memset (bign1,0,sizeof (bign1)); memset (bign2,0,sizeof (bign2)); char_num (s1,bign1); char_num (s2,bign2); _fun (bign1,bign2); print (bign1); } return 0; }
现在考虑乘法,基本的思路都是一样的。
现用usigned ans1[200]和usigned ans2[200]来保存两个乘数,用reault[400]来存放两个乘数的乘积。需说明一下,两个200位的数相乘,其积最大为400位的数。计算的过程和小学时的列竖式乘法基本相同,只不过编程方便把进位的步骤放在后面同一进行而已。
相以835x49为例进行说明:
1步:835x9 。5x9的得到45个1,3x9得到27个10,8x9得到72个100.由于不处理进位,所以结果为:
位数 3 2 1 0
-----0 0 0 72 27 45
接下来算4x5,得到20个10;故上述结果变为:
位数 3 2 1 0
-----0 0 0 72 47 45
再算4x3,得到12个100;故上述结果为:
位数 3 2 1 0
-----0 0 0 84 47 45
最后算4x8,得到32个1000;故上述结果为:
位数 3 2 1 0
-----0 0 32 84 47 45
自此,乘法已经算完了 。接下来处理进位的问题。
把realut[0]留下5,把4加到reault[1],得到51,把1留下,把5加到reault[2],得89.........
最后得到:
位数 4 3 2 1 0
----0 4 0 9 1 5
总结一个规律:一个数的第 i 位和另一个数的第 j 位相乘,一定是要累加到结果的第 i+j 位。(i ,j都是从0开始自右往左数)
代码如下:
#include <stdio.h> #include <string.h> const int N=200; int len1,len2; void char_num (char *s,unsigned bin[]){ int len=strlen (s); for (int i=len-1,k=0;i>=0;i--) bin[k++]=s[i]-'0'; } void _fun (unsigned bin1[],unsigned bin2[],unsigned ans[]){ for (int i=0;i<len1;i++){ for (int j=0;j<len2;j++) ans[i+j] += bin1[i]*bin2[j]; //两个数的 i j 位相乘 累加到结果的 i+j 位。 } } void _carry (unsigned bin[]){ int len=2*N; for (int i=0;i<len;i++){ if (bin[i] > 9){ bin[i+1] += bin[i] / 10; bin[i] %= 10; } } } void print (unsigned bin[]){ bool flag=false; for (int i=N*2;i>=0;i--){ if (flag) printf ("%d",bin[i]); else if (bin[i]){ printf ("%d",bin[i]); flag=true; } } if (!flag) putchar ('0'); //和 0 相乘的情况。 putchar ('\n'); } int main (){ unsigned ans1[N],ans2[N],reault[2*N+10]; char s1[N],s2[N]; while (scanf("%s%s",s1,s2)!=EOF){ memset (ans1,0,sizeof (ans1)); memset (ans2,0,sizeof (ans2)); memset (reault,0,sizeof (reault)); len1=strlen (s1),len2=strlen (s2); char_num (s1,ans1); char_num (s2,ans2); _fun (ans1,ans2,reault); _carry (reault); print (reault); } return 0; }