高精度加法【c++实现】超详细讲解
高精度存在的意义
大家一定都知道int和long long是有极限的(如下表),如果超了就无法计算正确结果了,那该用什么方法来计算呢?这就是我们今天要说的算法———高精度算法。(本文只讲加法)
类型 | 存储字节 | 表示范围 |
int | 4 | 1e9+ -2147483648~2147483647 |
long long | 8 | 1e18+ -9223372036854775808~9223372036854775808 |
高精度实现原理
正常我们列的加法算式是这样的(如下图),这也是我们的期待方式,但是计算机能识别吗?
答案是——能。但是这样的代码不仅时间复杂度高,而且代码还十分复杂。
如果我们正常遍历,从0开始的话,就会变成这样子(如下图)。
这显然与我们的正确答案224相距甚远,肯定不是这样的。
那如果我们倒叙存储(当然也要倒着算)呢?就会变成这样(如下图)。
我们把结果422倒过来就是224了,和正确答案224一模一样。成功了。
算法实现
核心思路
就像是列的竖式算式一样。按位相加,不要忘记处理进位的问题。如果这一位大于9,那么就把他的上一位加1,本位mod10。
代码如下:
//核心代码
for(int i = 0; i < max(strlen(a1), strlen(b1)); i++)
{
result[i] += (a[i] + b[i]); //按位相加
result[i + 1] = result[i] / 10; //进位
result[i] %= 10; //本位mod10
}
算法过程
1.把输入的2个字符串加数倒序存储到2个int类型的数组里。
2.按照核心思路处理
3.倒序输出答案。这里有一个小细节,如果最高位大于9,则需要多输出一个result[i]
完整代码
完整代码如下:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 2010;
char a1[N], b1[N];//分表表示字符串类型的两个加数
int a[N], b[N], result[N];//a[],b[]表示int类型的两个加数,方便运算,
int main()
{
cin >> a1 >> b1;
//倒序存储
for(int i = 0; i < strlen(a1); i++)
{
a[strlen(a1) - 1 - i] = a1[i] - '0';
}
for(int i = 0; i < strlen(b1); i++)
{
b[strlen(b1) - 1 - i] = b1[i] - '0';
}
//核心代码
for(int i = 0; i < max(strlen(a1), strlen(b1)); i++)
{
result[i] += (a[i] + b[i]); //按位相加
result[i + 1] = result[i] / 10; //进位
result[i] %= 10; //本位mod10
}
//看看加完之后的结果用不用进位
int add = 0;
if(result[max(strlen(a1), strlen(b1))] != 0)
{
add = 1;
}
//倒序输出
for(int i = max(strlen(a1), strlen(b1)) + add - 1; i >= 0; i--)
{
cout << result[i];
}
return 0;
}
这样高精度加法就完美解决了!
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