C++ 大数模板
来源:互联网 发布:万达电商 淘宝卖货 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 00:15
#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>using namespace std;#define MAXN 9999#define MAXSIZE 1010#define DLEN 4class BigNum{private: int a[500]; //可以控制大数的位数 int len;public: BigNum() { len=1; //构造函数 memset(a,0,sizeof(a)); } BigNum(const long long); //将一个int类型的变量转化成大数 BigNum(const char*); //将一个字符串类型的变量转化为大数 BigNum(const BigNum &); //拷贝构造函数 BigNum &operator=(const BigNum &); //重载赋值运算符,大数之间进行赋值运算 friend istream& operator>>(istream&,BigNum&); //重载输入运算符 friend ostream& operator<<(ostream&,BigNum&); //重载输出运算符 BigNum operator+(const BigNum &)const; //重载加法运算符,两个大数之间的相加运算 BigNum operator-(const BigNum &)const; //重载减法运算符,两个大数之间的相减运算 BigNum operator*(const BigNum &)const; //重载乘法运算符,两个大数之间的相乘运算 BigNum operator/(const int &)const; //重载除法运算符,大数对一个整数进行相除运算 BigNum operator^(const int &)const; //大数的n次方运算 int operator%(const int &)const; //大数对一个int类型的变量进行取模运算 bool operator>(const BigNum &T)const; //大数和另一个大数的大小比较 bool operator>(const int &t)const; //大数和一个int类型的变量的大小比较 void print(); //输出大数};BigNum::BigNum(const long long b) //将一个int类型的变量转化为大数{ long long c,d=b; len=0; memset(a,0,sizeof(a)); while(d>MAXN) { c=d-(d/(MAXN+1))*(MAXN+1); d=d/(MAXN+1); a[len++]=c; } a[len++]=d;}BigNum::BigNum(const char *s) //将一个字符串类型的变量转化为大数{ int t,k,index,L,i; memset(a,0,sizeof(a)); L=strlen(s); len=L/DLEN; if(L%DLEN)len++; index=0; for(i=L-1; i>=0; i-=DLEN) { t=0; k=i-DLEN+1; if(k<0)k=0; for(int j=k; j<=i; j++) t=t*10+s[j]-'0'; a[index++]=t; }}BigNum::BigNum(const BigNum &T):len(T.len) //拷贝构造函数{ int i; memset(a,0,sizeof(a)); for(i=0; i<len; i++) a[i]=T.a[i];}BigNum & BigNum::operator=(const BigNum &n) //重载赋值运算符,大数之间赋值运算{ int i; len=n.len; memset(a,0,sizeof(a)); for(i=0; i<len; i++) a[i]=n.a[i]; return *this;}istream& operator>>(istream &in,BigNum &b){ char ch[MAXSIZE*4]; int i=-1; in>>ch; int L=strlen(ch); int count=0,sum=0; for(i=L-1; i>=0;) { sum=0; int t=1; for(int j=0; j<4&&i>=0; j++,i--,t*=10) { sum+=(ch[i]-'0')*t; } b.a[count]=sum; count++; } b.len=count++; return in;}ostream& operator<<(ostream& out,BigNum& b) //重载输出运算符{ int i; cout<<b.a[b.len-1]; for(i=b.len-2; i>=0; i--) { printf("%04d",b.a[i]); } return out;}BigNum BigNum::operator+(const BigNum &T)const //两个大数之间的相加运算{ BigNum t(*this); int i,big; big=T.len>len?T.len:len; for(i=0; i<big; i++) { t.a[i]+=T.a[i]; if(t.a[i]>MAXN) { t.a[i+1]++; t.a[i]-=MAXN+1; } } if(t.a[big]!=0) t.len=big+1; else t.len=big; return t;}BigNum BigNum::operator-(const BigNum &T)const //两个大数之间的相减运算{ int i,j,big; bool flag; BigNum t1,t2; if(*this>T) { t1=*this; t2=T; flag=0; } else { t1=T; t2=*this; flag=1; } big=t1.len; for(i=0; i<big; i++) { if(t1.a[i]<t2.a[i]) { j=i+1; while(t1.a[j]==0) j++; t1.a[j--]--; while(j>i) t1.a[j--]+=MAXN; t1.a[i]+=MAXN+1-t2.a[i]; } else t1.a[i]-=t2.a[i]; } t1.len=big; while(t1.a[len-1]==0 && t1.len>1) { t1.len--; big--; } if(flag) t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1]; return t1;}BigNum BigNum::operator*(const BigNum &T)const //两个大数之间的相乘{ BigNum ret; int i,j,up; int temp,temp1; for(i=0; i<len; i++) { up=0; for(j=0; j<T.len; j++) { temp=a[i]*T.a[j]+ret.a[i+j]+up; if(temp>MAXN) { temp1=temp-temp/(MAXN+1)*(MAXN+1); up=temp/(MAXN+1); ret.a[i+j]=temp1; } else { up=0; ret.a[i+j]=temp; } } if(up!=0) ret.a[i+j]=up; } ret.len=i+j; while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1)ret.len--; return ret;}BigNum BigNum::operator/(const int &b)const //大数对一个整数进行相除运算{ BigNum ret; int i,down=0; for(i=len-1; i>=0; i--) { ret.a[i]=(a[i]+down*(MAXN+1))/b; down=a[i]+down*(MAXN+1)-ret.a[i]*b; } ret.len=len; while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1) ret.len--; return ret;}int BigNum::operator%(const int &b)const //大数对一个 int类型的变量进行取模{ int i,d=0; for(i=len-1; i>=0; i--) d=((d*(MAXN+1))%b+a[i])%b; return d;}bool BigNum::operator>(const BigNum &T)const //大数和另一个大数的大小比较{ int ln; if(len>T.len)return true; else if(len==T.len) { ln=len-1; while(a[ln]==T.a[ln]&&ln>=0) ln--; if(ln>=0 && a[ln]>T.a[ln]) return true; else return false; } else return false;}bool BigNum::operator>(const int &t)const //大数和一个int类型的变量的大小比较{ BigNum b(t); return *this>b;}void BigNum::print() //输出大数{ int i; printf("%d",a[len-1]); for(i=len-2; i>=0; i--) printf("%04d",a[i]); printf("\n");}
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