c++大数模板
来源:互联网 发布:绝地求生怎么优化fps 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 10:29
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#include<iostream>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
using
namespace
std;
#define MAXN 9999
#define MAXSIZE 1000
#define DLEN 4
class
BigNum
{
private
:
int
a[MAXSIZE];
//可以控制大数的位数
int
len;
//大数长度
public
:
BigNum(){ len = 1;
memset
(a,0,
sizeof
(a)); }
//构造函数
BigNum(
const
int
);
//将一个int类型的变量转化为大数
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
int
b)
//将一个int类型的变量转化为大数
{
int
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,大数之间进行赋值运算
{
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)
//重载输入运算符
{
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--)
{
cout.width(DLEN);
cout.fill('0');
cout << 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;
//位数
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运算
{
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运算
{
int
i,d=0;
for
(i = len-1; i>=0; i--)
{
d = ((d * (MAXN+1))% b + a[i])% b;
}
return
d;
}
BigNum BigNum::operator^(
const
int
& n)
const
//大数的n次方运算
{
BigNum t,ret(1);
int
i;
if
(n<0)
exit
(-1);
if
(n==0)
return
1;
if
(n==1)
return
*
this
;
int
m=n;
while
(m>1)
{
t=*
this
;
for
( i=1;i<<1<=m;i<<=1)
{
t=t*t;
}
m-=i;
ret=ret*t;
if
(m==1)
ret=ret*(*
this
);
}
return
ret;
}
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;
//cout << a[len - 1];
printf
(
"%d"
,a[len-1]);
for
(i = len - 2 ; i >= 0 ; i--)
{
/*cout.width(DLEN);
cout.fill('0');
cout << a[i];*/
printf
(
"%04d"
,a[i]);
}
//cout << endl;
printf
(
"\n"
);
}
int
main(
void
)
{
int
i,n,ttt=1;
char
s[100];
int
text;
//scanf("%d",&text);
cin>>text;
while
(text--)
{
scanf
(
"%s"
,s);
BigNum x(s),z;
z=x*x*8-x*7+1;
printf
(
"Case #%d: "
,ttt++);
z.print();
}
return
0;
}
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