java处理大数类

 

java在acm中大数运算教程

分类： 大数运算 java2012-09-05 10:14 1798人阅读 评论(3) 收藏 举报

javastringimportintegerclassbyte

import java.io.*;

import java.util.*;
public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Scanner in=new Scanner (System.in);
        while(in.hasNext())
        {
            int a,b;
            a=in.nextInt();
            b=in.nextInt();
            System.out.println(a+b);
        }
    }
}

 

 

这里指的java速成，只限于java语法，包括输入输出，运算处理，字符串和高精度的处理，进制之间的转换等，能解决OJ上的一些高精度题目。

1. 输入：
格式为：Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));

例程：
import java.io.*;
import java.math.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        int a; double b; BigInteger c; String st;
        a = cin.nextInt(); b = cin.nextDouble(); c = cin.nextBigInteger(); d = cin.nextLine(); // 每种类型都有相应的输入函数.
    }
}

2. 输出
函数：System.out.print(); System.out.println(); System.out.printf();
System.out.print(); // cout << …;
System.out.println(); // cout << … << endl;
System.out.printf(); // 与C中的printf用法类似.

例程：
import java.io.*;
import java.math.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        int a; double b;
        a = 12345; b = 1.234567;
        System.out.println(a + " " + b);
        System.out.printf("%d %10.5f\n", a, b); // 输入b为字宽为10，右对齐，保留小数点后5位，四舍五入.
    }
}

规格化的输出：
函数：
// 这里0指一位数字，#指除0以外的数字(如果是0，则不显示),四舍五入.
    DecimalFormat fd = new DecimalFormat("#.00#");
    DecimalFormat gd = new DecimalFormat("0.000");
    System.out.println("x =" + fd.format(x));
    System.out.println("x =" + gd.format(x));

3. 字符串处理
java中字符串String是不可以修改的，要修改只能转换为字符数组.

例程：
import java.io.*;
import java.math.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        int i;
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        String st = "abcdefg";
        System.out.println(st.charAt(0)); // st.charAt(i)就相当于st[i].
        char [] ch;
        ch = st.toCharArray(); // 字符串转换为字符数组.
        for (i = 0; i < ch.length; i++) ch[i] += 1;
        System.out.println(ch); // 输入为“bcdefgh”.
if (st.startsWith("a")) // 如果字符串以'0'开头.
        {
            st = st.substring(1); // 则从第1位开始copy(开头为第0位).
        }
    }
}

4. 高精度
BigInteger和BigDecimal可以说是acmer选择java的首要原因。
函数：add, subtract, divide, mod, compareTo等，其中加减乘除模都要求是BigInteger(BigDecimal)和BigInteger(BigDecimal)之间的运算，所以需要把int(double)类型转换为BigInteger(BigDecimal)，用函数BigInteger.valueOf().

例程：
import java.io.*;
import java.math.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        int a = 123, b = 456, c = 7890;
        BigInteger x, y, z, ans;
        x = BigInteger.valueOf(a); y = BigInteger.valueOf(b); z = BigInteger.valueOf(c);
        ans = x.add(y); System.out.println(ans);
        ans = z.divide(y); System.out.println(ans);
        ans = x.mod(z); System.out.println(ans);
        if (ans.compareTo(x) == 0) System.out.println("1");
    }
}

5. 进制转换
java很强大的一个功能。
函数：
String st = Integer.toString(num, base); // 把num当做10进制的数转成base进制的st(base <= 35).
int num = Integer.parseInt(st, base); // 把st当做base进制，转成10进制的int(parseInt有两个参数,第一个为要转的字符串,第二个为说明是什么进制).   
BigInter m = new BigInteger(st, base); // st是字符串，base是st的进制.

//Added by abilitytao
1.如果要将一个大数以2进制形式读入 可以使用cin.nextBigInteger(2); 
当然也可以使用其他进制方式读入；
2.如果要将一个大数转换成其他进制形式的字符串 使用cin.toString(2);//将它转换成2进制表示的字符串
例程：POJ 2305

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.math.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int b;
        BigInteger p,m,ans;
        String str ;
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        while(cin.hasNext())
        {
            b=cin.nextInt();
            if(b==0)
                break;
            p=cin.nextBigInteger(b);
            m=cin.nextBigInteger(b);
            ans=p.mod(m);
            str=ans.toString(b);
            System.out.println(str);
        }
    }
}

//End by abilitytao


6. 排序
函数：Arrays.sort();至于怎么排序结构体，像C++里写个cmp的方法，在java还不太清楚，希望有人指点下～～

例程：
import java.io.*;
import java.math.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class Main
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Scanner cin = new Scanner (new BufferedInputStream(System.in));
        int n = cin.nextInt();
        int a[] = new int [n];
        for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = cin.nextInt();
        Arrays.sort(a);
        for (int i = 0; i < n; i++) System.out.print(a[i] + " ");
    }
}

7. POJ高精度题目汇总：
POJ 1131 1205 1220 1405 1503 1604 1894 2084 2305 2325 2389 2413 3101 3199

 

转自：http://hi.baidu.com/czyuan_acm/blog/item/d0bf7a439d90d21b72f05d69.html

acm中Java的应用

Chapter I. 

Java的优缺点各种书上都有，这里只说说用Java做ACM-ICPC的特点： 

(1) 最明显的好处是，学会Java，可以参加Java Challenge    :) 
(2) 对于熟悉C/C++的程序员来说，Java 并不难学，找本书，一两周业余时间就可以搞定了。当然，这里只是指一般编程，想熟悉所有的Java库还是需要些时间的。 
      事实上，Java 只相当于C++的一个改进版，所有的语法都几乎是C++的，很少有变动。 
(3) 在一般比赛中，Java程序会有额外的时间和空间，而实际上经过实验，在执行计算密集任务的时候Java并不比C/C++慢多少，只是IO操作较慢而已。 
(4) Java 简单而功能强大，有些东西用Java实现起来更为方便，比如高精度。 
(5) 用Java不易犯细微的错误，比如C/C++中的指针， “if (n = m) ... ” 等 
(6) 目前来看Eclipse已成基本配置，写Java程序反而比C/C++更方便调试。在具体竞赛时也算多一种选择。 
(7) 学会Java对以后工作有好处。现在国外很多地方会Java的人比会C/C++的人多。 
(8) 会Java可以使你看起来更像偶蹄类动物（牛）      hoho~ 


Chapter II. 

下面说一下ACM-ICPC队员初用Java编程所遇到的一些问题： 

1. 基本输入输出： 

(1) 
JDK 1.5.0 新增的Scanner类为输入提供了良好的基础，简直就是为ACM-ICPC而设的。 

一般用法为： 

import java.io.* 
import java.util.* 

public class Main 
{ 
      public static void main(String args[]) 
      { 
          Scanner cin = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in)); 
          ... 
      } 
} 

当然也可以直接 Scanner cin = new Scanner(System.in); 
只是加Buffer可能会快一些 

(2) 
读一个整数：    int n = cin.nextInt();          相当于    scanf("%d", &n);    或 cin >> n; 
读一个字符串：String s = cin.next();          相当于    scanf("%s", s);      或 cin >> s; 
读一个浮点数：double t = cin.nextDouble();    相当于    scanf("%lf", &t); 或 cin >> t; 
读一整行：      String s = cin.nextLine();      相当于    gets(s);            或 cin.getline(...); 
判断是否有下一个输入可以用 cin.hasNext() 或 cin.hasNextInt() 或 cin.hasNextDouble() 等，具体见 TOJ 1001 例程。 

(3) 
输出一般可以直接用 System.out.print() 和 System.out.println()，前者不输出换行，而后者输出。 
比如：System.out.println(n);    // n 为 int 型 
同一行输出多个整数可以用 
      System.out.println(new Integer(n).toString() + " " + new Integer(m).toString()); 

也可重新定义： 

static PrintWriter cout = new PrintWriter(new BufferedOutputStream(System.out)); 
cout.println(n); 

(4) 
对于输出浮点数保留几位小数的问题，可以使用DecimalFormat类， 

import java.text.*; 
DecimalFormat f = new DecimalFormat("#.00#"); 
DecimalFormat g = new DecimalFormat("0.000"); 
double a = 123.45678, b = 0.12; 
System.out.println(f.format(a)); 
System.out.println(f.format(b)); 
System.out.println(g.format(b)); 

这里0指一位数字，#指除0以外的数字。 


2. 大数字 

BigInteger 和 BigDecimal 是在java.math包中已有的类，前者表示整数，后者表示浮点数 

用法： 
不能直接用符号如+、-来使用大数字，例如： 

(import java.math.*)    // 需要引入 java.math 包 

BigInteger a = BigInteger.valueOf(100); 
BigInteger b = BigInteger.valueOf(50); 
BigInteger c = a.add(b)    // c = a + b; 

主要有以下方法可以使用： 
BigInteger add(BigInteger other) 
BigInteger subtract(BigInteger other) 
BigInteger multiply(BigInteger other) 
BigInteger divide(BigInteger other) 
BigInteger mod(BigInteger other) 
int compareTo(BigInteger other) 
static BigInteger valueOf(long x) 

输出大数字时直接使用 System.out.println(a) 即可。 


3. 字符串 

String 类用来存储字符串，可以用charAt方法来取出其中某一字节，计数从0开始： 

String a = "Hello";      // a.charAt(1) = ’e’ 

用substring方法可得到子串，如上例 

System.out.println(a.substring(0, 4))      // output "Hell" 

注意第2个参数位置上的字符不包括进来。这样做使得 s.substring(a, b) 总是有 b-a个字符。 

字符串连接可以直接用 + 号，如 

String a = "Hello"; 
String b = "world"; 
System.out.println(a + ", " + b + "!");      // output "Hello, world!" 

如想直接将字符串中的某字节改变，可以使用另外的StringBuffer类。 


4. 调用递归（或其他动态方法） 

在主类中 main 方法必须是 public static void 的，在 main 中调用非static类时会有警告信息， 
可以先建立对象，然后通过对象调用方法： 

public class Main 
{ 
      ... 

      void dfs(int a) 
      { 
          if (...) return; 
          ... 
          dfs(a+1); 
      } 
     
      public static void main(String args[]) 
      { 
          ... 
          Main e = new Main(); 
          e.dfs(0); 
          ... 
      } 
} 

5. 其他注意的事项 

(1) Java 是面向对象的语言，思考方法需要变换一下，里面的函数统称为方法，不要搞错。 

(2) Java 里的数组有些变动，多维数组的内部其实都是指针，所以Java不支持fill多维数组。 
      数组定义后必须初始化，如 int[] a = new int[100]; 

(3) 布尔类型为 boolean，只有true和false二值，在 if (...) / while (...) 等语句的条件中必须为boolean类型。 
      在C/C++中的 if (n % 2) ... 在Java中无法编译通过。 

(4) 下面在java.util包里Arrays类的几个方法可替代C/C++里的memset、qsort/sort 和 bsearch: 

Arrays.fill() 
Arrays.sort() 
Arrays.binarySearch()  

转自：http://hi.baidu.com/oak_wesley/blog/item/35839200fd9dc10e1d9583de.html 

Java进制转换~集锦

由于Unicode兼容ASCII（0～255），因此，上面得到的Unicode就是ASCII。

java中进行二进制，八进制，十六进制，十进制间进行相互转换       
Integer.toHexString(int i)
十进制转成十六进制
Integer.toOctalString(int i) 
十进制转成八进制
Integer.toBinaryString(int i)
十进制转成二进制
Integer.valueOf("FFFF",16).toString()
十六进制转成十进制
Integer.valueOf("876",8).toString()
八进制转成十进制
Integer.valueOf("0101",2).toString()
二进制转十进制

至于转换成二进制或其他进制，Java API提供了方便函数，你可以查Java的API手册。 
以字符a的ASCII为例： 
int i = 'a'; 
String iBin = Integer.toBinaryString(i);//二进制 
String iHex = Integer.toHexString(i);//十六进制 
String iOct = Integer.toOctalString(i);//八进制 
String iWoKao = Integer.toString(i,3);//三进制或任何你想要的35进制以下的进制
DEC

有什么方法可以直接将2,8,16进制直接转换为10进制的吗?
java.lang.Integer类
parseInt(String s, int radix)
使用第二个参数指定的基数，将字符串参数解析为有符号的整数。
examples from jdk:
parseInt("0", 10) returns 0
parseInt("473", 10) returns 473
parseInt("-0", 10) returns 0
parseInt("-FF", 16) returns -255
parseInt("1100110", 2) returns 102
parseInt("2147483647", 10) returns 2147483647
parseInt("-2147483648", 10) returns -2147483648
parseInt("2147483648", 10) throws a NumberFormatException
parseInt("99", 8) throws a NumberFormatException
parseInt("Kona", 10) throws a NumberFormatException
parseInt("Kona", 27) returns 411787

进制转换如何写（二，八，十六）不用算法
Integer.toBinaryString
Integer.toOctalString
Integer.toHexString

例一：

public class Test{
public static void main(String args[]){

   int i=100;
   String binStr=Integer.toBinaryString(i);
   String otcStr=Integer.toOctalString(i);
   String hexStr=Integer.toHexString(i);
   System.out.println(binStr);

例二：

public classTestStringFormat {
public static void main(String[] args) {
   if (args.length == 0) {
      System.out.println("usage: javaTestStringFormat <a number>");
      System.exit(0);
   }

   Integer factor =Integer.valueOf(args[0]);

   String s;

   s =String.format("%d", factor);
   System.out.println(s);
   s = String.format("%x", factor);
   System.out.println(s);
   s = String.format("%o", factor);
   System.out.println(s);
}
}

各种数字类型转换成字符串型：

String s = String.valueOf( value); // 其中 value 为任意一种数字类型。

字符串型转换成各种数字类型：

String s = "169"; 
byte b = Byte.parseByte( s ); 
short t = Short.parseShort( s ); 
int i = Integer.parseInt( s ); 
long l = Long.parseLong( s ); 
Float f = Float.parseFloat( s ); 
Double d = Double.parseDouble( s );

数字类型与数字类对象之间的转换：

byte b = 169; 
Byte bo = new Byte( b ); 
b = bo.byteValue();

short t = 169; 
Short to = new Short( t ); 
t = to.shortValue();

int i = 169; 
b = bo.byteValue();

short t = 169; 
Short to = new Short( t ); 
t = to.shortValue();

int i = 169; 
Integer io = new Integer( i ); 
i = io.intValue();

long l = 169; 
Long lo = new Long( l ); 
l = lo.longValue();

float f = 169f; 
Float fo = new Float( f ); 
f = fo.floatValue();

double d = 169f; 
Double dObj = new Double( d ); 
d = dObj.doubleValue();