golang 的 math/big 库的使用

进行高进度运算的时候unint64已经无法满足需求，这个时候大家可以采用math.big库来进行高进度计算，下面以计算第10000位的菲波纳切数来展示big的用法，代码如下：

package main

import (
        "fmt"
        "math/big"
        "time"
)

const LIM = 10000 //求第10000位的费布拉切数

var fibs [LIM]*big.Int //使用数组保存计算出来的费布拉切数的指针

func main() {
        result := big.NewInt(0)
        start := time.Now()
        for i := 0; i < LIM; i++ {
                result = fibonacci(i)
                if i == LIM-1 {
                        fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
                }
        }

        fmt.Println(result)
        fmt.Printf("%T\n", result)
        end := time.Now()
        delta := end.Sub(start)
        fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)
}

func fibonacci(n int) (res *big.Int) {
        if n <= 1 {
                res = big.NewInt(1)
        } else {
                temp := new(big.Int)
                res = temp.Add(fibs[n-1], fibs[n-2])
        }
        fibs[n] = res
        return
}

计算结果正确，但是使用这个方法计算费布拉切不仅耗时而且占用太多的内存，可以定义两个变量去保存最近的前两个结果，这个就不用占用太多的内存，这样的话求第10000的费布拉切数的耗时可以降很多，如果还想将耗时降低的话，可以使用矩阵和快递幂运算，这样就可以将耗时降到us级别！

 

Go语言的big包实现大整数运算

    // bigint project main.go  
    package main  
      
    import (  
        "fmt"  
        "math"  
        "math/big"  
    )  
      
    func main() {  
        // Here are some calculations with bigInts:  
        im := big.NewInt(math.MaxInt64)  
        in := im  
        io := big.NewInt(1956)  
        ip := big.NewInt(1)  
        ip.Mul(im, in).Add(ip, im).Div(ip, io)  
        fmt.Printf("Big Int: %v\n", ip)  
        iq := big.NewInt(10000)  
        ip.Mod(ip, iq)  
        fmt.Printf("Big Int: %v\n", ip)  
    }  

程序说明：

1.math包中包含有各种功能函数，包括最大的整数math.MaxInt64

2.math/big包可以用于大整数计算

3.大整数可以使用"%v"格式输出

 

另外，显式初始化一个大数只能到上限math.MaxInt64，如果想设置比这还大的数，则只能使用如下方法，即从byte到big int：

Convert byte array to big.Int

import "math/big"

z := new(big.Int)
z.SetBytes(byteSliceHere)

or：

func Base64ToInt(s string) (*big.Int, error) {
    data, err := base64.StdEncoding.DecodeString(s)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    i := new(big.Int)
    i.SetBytes(data)
    return i, nil
}

 

Convert String to big.Int

使用 math/big 的内置函数：

func (z *Int) SetString(s string, base int) (*Int, bool)

示例：

package main

import (
    "fmt"
    "math/big"
)

func main() {
    n := new(big.Int)
    n, ok := n.SetString("314159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459", 10)
    if !ok {
        fmt.Println("SetString: error")
        return
    }
    fmt.Println(n)
}

Convert a bigint to a string in Go :

bigint := big.NewInt(123)
bigstr := bigint.String()