c++ 大数的加减乘除
来源：互联网 发布：男朋友是男神体验知乎 编辑：程序博客网 时间：2024/04/27 21:25
bigdigialoperation.h
#ifndef BIGDIGITALOPERATION_H#define BIGDIGITALOPERATION_H#include<iostream>#include<string>using namespace std;class BigDigitalOperation{ public: /*比较大小:1则前者大，0相等，-1后者大*/ static int cmp(const string&s1,const string &s2); /*把字符行s转化为int型数组*/ static void convert(int *a,const string &s); /*相减res=s1-s2*/ static void sub(const string &s1,const string &s2,string &res); /*相乘res=s1*s2*/ static void multiplication(const string&s1,const string &s2,string &res); /*相除 s1/s2=res 余数为mod*/ static void divide(const string &s1,const string &s2,string &res,string &mod); /*大数转化为对应的二进制,res为s1的二进制表示*/ static void toBin(const string&s1, string &res); /*计算res=(s1^s2)%s3*/ static void quitCalculate(const string &s1,const string &s2,const string &s3,string &res); static string toValue(const std::string & key); static string toKey(const std::string& value); static void mod(const string &s1,const string &s2,string &mod);};#endif bigdigialoperation.cpp
#include"bigdigialoperation.h"#include<map> int BigDigitalOperation::cmp(const string & s1,const string & s2){ if(s1.size()>s2.size()) return 1; else if(s1.size()<s2.size()) return -1; else { for(int i=0;i<s1.size();++i) { if(s1[i]>s2[i])return 1; if(s1[i]<s2[i])return -1; } } return 0;}void BigDigitalOperation::convert(int*a,const string&s){ int pos=0; int length=s.length(); for(int i=length-1;i>=0;--i) { a[pos++]=s[i]-'0'; }} void BigDigitalOperation::sub( const string &s1,const string &s2,string &res){ if(cmp(s1,s2)==-1) return;//只能是大数s1-小数s2 int L1=s1.length(); int L2=s2.length(); int min_length=L1>L2?L2:L1; int max_length=L1>L2?L1:L2; int *s1_tmp = new int [s1.length()+1]; int*s2_tmp= new int[s2.length()+1]; int *res_tmp=new int[max_length+1]; for(int i=0;i<max_length+1;++i)res_tmp[i]=0; convert(s1_tmp,s1); convert(s2_tmp,s2); for(int i=0;i<max_length;++i) { if(i<min_length) { if(s1_tmp[i]<s2_tmp[i]) { s1_tmp[i]+=10; s1_tmp[i+1]-=1; } res_tmp[i]=s1_tmp[i]-s2_tmp[i]; } else { if(s1_tmp[i]<0) { s1_tmp[i]+=10; s1_tmp[i+1]-=1; } res_tmp[i]=s1_tmp[i]; } } for(int i=max_length-1;i>=0;--i) if(res_tmp[i]!=0) { while(i>=0) { res.insert(res.end(),res_tmp[i--]+'0'); } } if(res.size()==0) res.insert(res.end(),'0');}void BigDigitalOperation::multiplication(const string&s1,const string &s2,string&res){ int L1=s1.length(); int L2=s2.length(); int *s1_tmp=new int[L1+1]; int *s2_tmp=new int[L2+1]; int *res_tmp=new int[L1+L2+1]; for(int i=0;i<L1+L2+1;++i)res_tmp[i]=0; int pos=0; for(int i=L1-1;i>=0;--i){ s1_tmp[pos++]=s1[i]-'0'; } pos=0; for(int i=L2-1;i>=0;--i){ s2_tmp[pos++]=s2[i]-'0'; } int c=L1+L2; for(int i=0;i<L1;++i){ for(int j=0;j<L2;++j){ res_tmp[i+j]+=s1_tmp[i]*s2_tmp[j]; } for(int k=0;k<c;++k){ if(res_tmp[k]>9){ res_tmp[k+1]+=res_tmp[k]/10; res_tmp[k]%=10; if(res_tmp[c]!=0){c++;} } } } for(int i=c-1;i>=0;--i){ if(res_tmp[i]!=0) while(i>=0) { res.insert(res.end(),res_tmp[i]+'0'); --i; } } delete s1_tmp; delete s2_tmp; delete res_tmp;}void BigDigitalOperation::divide(const string & s1,const string &s2,string & res,string &mod){ string res_tmp; string mod_tmp; string tmp; string m_tmp;//s2*k==m_tmp; int begin=0,end=0;int i; while(true) { i=begin;if(i>=s1.size())break; while(cmp(mod_tmp,s2)==-1) { if(!(mod_tmp.size()==0 && s1[i]=='0')) mod_tmp.insert(mod_tmp.end(),s1[i]); i++; if(i>=s1.size())break; } if(begin!=0) for(int j=begin+1;j<i;++j) res_tmp.insert(res_tmp.end(),'0'); begin=i; //---------------------------------------- string k="0"; while(cmp(mod_tmp,m_tmp)==1) { m_tmp.clear();k[0]++; multiplication(s2,k,m_tmp); } if(cmp(mod_tmp,m_tmp)==-1) k[0]--; m_tmp.clear(); multiplication(s2,k,m_tmp); sub(mod_tmp,m_tmp,tmp); if(tmp.size()==1 && tmp[0]=='0')tmp.clear(); res_tmp.insert(res_tmp.end(),k[0]); //--------------------------------------------------------- m_tmp.clear(); mod_tmp.clear(); mod_tmp=tmp; tmp.clear(); } res=res_tmp; if(mod_tmp.size()==0) mod_tmp.insert(mod_tmp.end(),'0'); mod=mod_tmp;}void BigDigitalOperation::toBin(const string&s1, string &res){const string key="2";string s1_tmp=s1;string mod;while(cmp(s1_tmp,key)!=-1){string tmp;//商divide(s1_tmp,key,tmp,mod);res.insert(res.end(),mod[0]);mod.clear();s1_tmp.clear();s1_tmp=tmp; }res.insert(res.end(),s1_tmp[0]); }void BigDigitalOperation::quitCalculate(const string&s1,const string & s2,const string&s3,string &res){ string s2_bin; toBin(s2,s2_bin); string ss; string mod; string d="1",tmp; for(int i=s2_bin.size()-1;i>=0;--i) { multiplication(d,d,tmp); divide(tmp,s3,ss,mod); d.clear(); d=mod; mod.clear(); tmp.clear(); if(s2_bin[i]=='1') { multiplication(d,s1,tmp); divide(tmp,s3,ss,mod); d.clear(); d=mod; mod.clear(); tmp.clear(); } } res=d; }std::string BigDigitalOperation::toValue(const std::string & key){std::map<std::string,std::string>mp;//mp["00"]=" ";mp["01"]="1";mp["02"]="2";mp["03"]="3";mp["04"]="4";//mp["05"]="5";mp["06"]="6";mp["07"]="7";mp["08"]="8";mp["09"]="9";mp["10"]="a";mp["11"]="b";mp["12"]="c";mp["13"]="d";mp["14"]="e";mp["15"]="f";mp["16"]="g";mp["17"]="h";mp["18"]="i";mp["19"]="j";mp["20"]="k";mp["21"]="l";mp["22"]="m";mp["23"]="n";mp["24"]="o";mp["25"]="p";mp["26"]="q";mp["27"]="r";mp["28"]="s";mp["29"]="t";mp["30"]="u";mp["31"]="v";mp["32"]="w";mp["33"]="x";mp["34"]="y";mp["35"]="z";mp["36"]="A";mp["37"]="B";mp["38"]="C";mp["39"]="D";mp["40"]="E";mp["41"]="F";mp["42"]="G";mp["43"]="H";mp["44"]="I";mp["45"]="J";mp["46"]="K";mp["47"]="L";mp["48"]="M";mp["49"]="N";mp["50"]="O";mp["51"]="P";mp["52"]="Q";mp["53"]="R";mp["54"]="S";mp["55"]="T";mp["56"]="U";mp["57"]="V";mp["58"]="W";mp["59"]="X";mp["60"]="Y";mp["61"]="Z";mp["62"]="0";mp["63"]="1";mp["64"]="2";mp["65"]="3";mp["66"]="4";mp["67"]="5";mp["68"]="6";mp["69"]="7";mp["70"]="8";mp["71"]="9";return mp[key];}std::string BigDigitalOperation::toKey(const std::string& value){std::map<std::string, std::string>mp;mp["10"]="a";mp["11"]="b";mp["12"]="c";mp["13"]="d";mp["14"]="e";mp["15"]="f";mp["16"]="g";mp["17"]="h";mp["18"]="i";mp["19"]="j";mp["20"]="k";mp["21"]="l";mp["22"]="m";mp["23"]="n";mp["24"]="o";mp["25"]="p";mp["26"]="q";mp["27"]="r";mp["28"]="s";mp["29"]="t";mp["30"]="u";mp["31"]="v";mp["32"]="w";mp["33"]="x";mp["34"]="y";mp["35"]="z";mp["36"]="A";mp["37"]="B";mp["38"]="C";mp["39"]="D";mp["40"]="E";mp["41"]="F";mp["42"]="G";mp["43"]="H";mp["44"]="I";mp["45"]="J";mp["46"]="K";mp["47"]="L";mp["48"]="M";mp["49"]="N";mp["50"]="O";mp["51"]="P";mp["52"]="Q";mp["53"]="R";mp["54"]="S";mp["55"]="T";mp["56"]="U";mp["57"]="V";mp["58"]="W";mp["59"]="X";mp["60"]="Y";mp["61"]="Z";mp["62"]="0";mp["63"]="1";mp["64"]="2";mp["65"]="3";mp["66"]="4";mp["67"]="5";mp["68"]="6";mp["69"]="7";mp["70"]="8";mp["71"]="9";std::map<std::string,std::string>::iterator it;for(it=mp.begin();it!=mp.end();++it){if(value==it->second)return it->first;}return "";}void BigDigitalOperation::mod(const string &s1,const string &s2,string &mod){std::string tmp;divide(s1,s2,tmp,mod);}- 大数的加减乘除运算(C++)
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