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C++大整数类

时间：2023-10-13 20:47:53浏览次数：37  
标签：return INT 整数 C++ template operator data friend

用法

把头文件和源代码文件放在同一目录下，然后#include"INT"即可使用。你能对int类的变量进行a=2,a+=3,a%8,a--等等操作，那你就也能对INT进行。INT基于vector，可以实现存储任意大的整数，且利用动态内存机制不会多浪费一点空间

类声明

class INT
{
	public:

	INT();
	template <class T>
	INT(T a);
	INT(const string & s);
	INT(const  INT &a);
	INT(const char * s);

	template <class T>
	INT & operator=(const T obj);
	INT & operator=(const INT & obj);

	friend istream & operator>>(istream & in , INT &a);
	friend ostream & operator<<(ostream & out , INT &a);

	operator bool();

	friend INT operator+(INT a,INT b);
	friend INT operator-(INT a,INT b);
	friend INT operator*(INT a,INT b);
	friend INT operator/(INT a,INT b);
	friend INT operator%(INT a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator+(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator-(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator*(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator/(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator%(T1 a,INT b);
	template <class T2>
	friend INT operator+(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator-(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator*(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator/(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator%(INT a,T2 b);

	friend bool operator<(INT a,INT b);
	friend bool operator>(INT a,INT b);
	friend bool operator<=(INT a,INT b);
	friend bool operator>=(INT a,INT b);
	friend bool operator!=(INT a,INT b);
	friend bool operator==(INT a,INT b);

	template <class T>
	inline INT& operator+=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator-=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator*=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator/=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator%=(T b);

	inline INT& operator++();
	inline INT& operator--();
	inline INT operator++(int);
	inline INT operator--(int);
	inline INT operator-();

	private:

	vector<int> data;
	bool sign;
	static const long long int BIT=100000000;
	static const short int BITb=8;

	void print();
	void clear();//去除多余的前导0
};

Code

#ifndef __gk_BigInt
#define __gk_BigInt

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;


class INT
{
	public:

	INT();
	template <class T>
	INT(T a);
	INT(const string & s);
	INT(const  INT &a);
	INT(const char * s);

	template <class T>
	INT & operator=(const T obj);
	INT & operator=(const INT & obj);

	friend istream & operator>>(istream & in , INT &a);
	friend ostream & operator<<(ostream & out , INT &a);

	operator bool();

	friend INT operator+(INT a,INT b);
	friend INT operator-(INT a,INT b);
	friend INT operator*(INT a,INT b);
	friend INT operator/(INT a,INT b);
	friend INT operator%(INT a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator+(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator-(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator*(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator/(T1 a,INT b);
	template <class T1>
	friend INT operator%(T1 a,INT b);
	template <class T2>
	friend INT operator+(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator-(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator*(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator/(INT a,T2 b);
	template <class T2>
	friend INT operator%(INT a,T2 b);

	friend bool operator<(INT a,INT b);
	friend bool operator>(INT a,INT b);
	friend bool operator<=(INT a,INT b);
	friend bool operator>=(INT a,INT b);
	friend bool operator!=(INT a,INT b);
	friend bool operator==(INT a,INT b);

	template <class T>
	inline INT& operator+=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator-=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator*=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator/=(T b);
	template <class T>
	inline INT& operator%=(T b);

	inline INT& operator++();
	inline INT& operator--();
	inline INT operator++(int);
	inline INT operator--(int);
	inline INT operator-();

	private:

	vector<int> data;
	bool sign;
	static const long long int BIT=100000000;
	static const short int BITb=8;

	void print();
	void clear();//去除多余的前导0
};
INT Null(0);
INT::INT(const  INT &a)
{
	data=a.data;
	sign=a.sign;
}
INT::INT()
{
	data.resize(1);
	sign=1;
}
INT::INT(const string & s)
{
	int p=0,no=0;
	data.resize(1);
	sign=1;
	for(int i=s.length()-1;i>=0;i--)
	{
		if(s[i]=='-')
		{
			sign=0;
			continue;
		}
		no++;
		int t=(s[i]-'0');
		for(int j=1;j<no;j++)t*=10;
		data[p]+=t;
		if(no>=BITb)
		{
			data.push_back(0);
			p++;
			no=0;
		}
	}
	clear();
}
INT::INT(const  char * s)
{
	int p=0,no=0;
	data.resize(1);
	sign=1;
	for(int i=strlen(s)-1;i>=0;i--)
	{
		if(s[i]=='-')
		{
			sign=0;
			continue;
		}
		no++;
		int t=(s[i]-'0');
		for(int j=1;j<no;j++)t*=10;
		data[p]+=t;
		if(no>=BITb)
		{
			data.push_back(0);
			p++;
			no=0;
		}
	}
	clear();
}
template <class T>
INT::INT(T a)
{
	if(a<0)
	{
		sign=0;
		a=-a;
	}
	else sign=1;
	for(short int p=0;a>0;p++)
	{
		data.push_back(0);
		data[p]=a%BIT;
		a/=BIT;
	}
	clear();
}

ostream & operator<<(ostream & out , INT &a)
{
	a.print();
	return out;
}

istream & operator>>(istream & in , INT &a)
{
	string s;
	cin>>s;
	a=s;
	return in;
}
INT & INT::operator=(const INT & obj)
{
	if(this !=&obj)
	{
		data=obj.data;
		sign=obj.sign;
	} 
	return *this;
}

template <class T>
INT & INT::operator=(const T obj)
{
	*this=INT(obj);
	return *this;
}

INT operator+(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==0&&b.sign==0)
	{
		a.sign=b.sign=1;
		INT t=a+b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	if(a.sign==1&&b.sign==0)
	{
		b.sign=1;
		return a-b;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==1)
	{
		a.sign=1;
		return b-a;
	}
	INT ans;
	if(a.data.size()<b.data.size())return (b+a);
	for(int i=0;i<b.data.size();i++)
	{
		ans.data.push_back(0);
		ans.data[i]+=(a.data[i]+b.data[i])%INT::BIT;
		ans.data[i+1]+=(a.data[i]+b.data[i])/INT::BIT;
	}
	for(int i=b.data.size();i<a.data.size();i++)
	{
		ans.data.push_back(0);
		ans.data[i]+=a.data[i];
	}
	ans.clear();
	return ans;
}
INT operator-(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==1&&b.sign==0)
	{
		b.sign=1;
		return a+b;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==1)
	{
		a.sign=1;
		INT t=a+b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==0)
	{
		a.sign=b.sign=1;
		return b-a;
	}
	if(a<b)
	{
		INT t=b-a;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	INT ans;
	if(a==b)return ans;
	for(int i=1;i<a.data.size();i++)ans.data.push_back(0);
	for(int i=0;i<a.data.size();i++)
	{
		ans.data[i]+=a.data[i]-b.data[i];
		if(ans.data[i]<0)
		{
			ans.data[i]+=INT::BIT;
			a.data[i+1]--;
		}
	}
	ans.clear();
	return ans;
}
INT operator*(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==1&&b.sign==0)
	{
		b.sign=1;
		INT t=a*b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==1)
	{
		a.sign=1;
		INT t=a*b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==0)
	{
		a.sign=b.sign=1;
		return a*b;
	}
	INT ans;
	if(a==INT(0)||b==INT(0))return ans;
	for(int i=1;i<=a.data.size()+b.data.size();i++)ans.data.push_back(0);
	for(int i=0;i<a.data.size();i++)
	{
		for(int j=0;j<b.data.size();j++)
		{
			long long t=(long long)a.data[i]*b.data[j];
			ans.data[i+j]+=t%INT::BIT;
			ans.data[i+j+1]+=t/INT::BIT;
		}
	}
	ans.clear();
	return ans;
}
//能跑，但是有极大优化空间，但是懒得优化了，有空再说
INT operator/(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==0&&b.sign==0)
	{
		a.sign=b.sign=1;
		return a/b;
	}
	if(a.sign==0&&b.sign==1)
	{
		a.sign=1;
		INT t=a/b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	if(a.sign==1&&b.sign==0)
	{
		b.sign=1;
		INT t=a/b;
		t.sign=0;
		return t;
	}
	INT ans;
	while(a-b>Null)
	{
		a=a-b;
		ans++;
	}
	return ans;
}

INT operator%(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==0||b.sign==0)
	{
		cout<<"error,未定义负数的求模运算"<<endl;
		return INT(-1);
	}
	else
	{
		while(a-b>Null)
			a=a-b;
		return a;
	}
}
template <class T1>
INT operator+(T1 a,INT b)
{
	INT A(a);
	return A+b;
}
template <class T1>
INT operator-(T1 a,INT b)
{
	INT A(a);
	return A-b;
}
template <class T1>
INT operator*(T1 a,INT b)
{
	INT A(a);
	return A*b;
}
template <class T1>
INT operator/(T1 a,INT b)
{
	INT A(a);
	return A/b;
}
template <class T1>
INT operator%(T1 a,INT b)
{
	INT A(a);
	return A%b;
}
template <class T2>
INT operator+(INT a,T2 b)
{
	INT B(b);
	return a+B;
}
template <class T2>
INT operator-(INT a,T2 b)
{
	INT B(b);
	return a-B;
}
template <class T2>
INT operator*(INT a,T2 b)
{
	INT B(b);
	return a*B;
}
template <class T2>
INT operator/(INT a,T2 b)
{
	INT B(b);
	return a/B;
}
template <class T2>
INT operator%(INT a,T2 b)
{
	INT  B(b);
	return a%B;
}

bool operator<(INT a,INT b)
{
	if(a.sign==1&&b.sign==0)return false;
	if(a.sign==0&&b.sign==1)return true;
	if(a.sign==0&&b.sign==0)
	{
		a.sign=b.sign=1;
		return b<a;
	}
	if(a.data.size()>b.data.size())return false;
	else if(a.data.size()<b.data.size())return true;
	if(a.data.size()==1&&a.data[0]==b.data[0]&&a.data[0]==0)return false;
	for(int i=a.data.size()-1;i>=0;i--)
	{
		if(a.data[i]<b.data[i])return true;
		if(a.data[i]>b.data[i])return false;
	}
	return false;
}
bool operator==(INT a,INT b)
{
	if(a.sign!=b.sign)
	{
		if(a.data[0]==b.data[0]&&a.data[0]==0&&a.data.size()==b.data.size()&&a.data.size()==1)
			return 1;
		else
			return 0;
	}
	if(a.data.size()!=b.data.size())return 0;
	for(int i=0;i<a.data.size();i++)
		if(a.data[i]!=b.data[i])
			return 0;
	return 1;
}
bool operator!=(INT a,INT b)
{
	return !(a==b);
}
bool operator>(INT a,INT b)
{
	return a>=b&&a!=b;
}
bool operator<=(INT a,INT b)
{
	return (a<b||a==b);
}
bool operator>=(INT a,INT b)
{
	return !(a<b);
}

template <class T>
inline INT& INT::operator+=(T b)
{
	*this=*this+INT(b);
	return *this;
}
template <class T>
inline INT& INT::operator-=(T b)
{
	*this=*this-INT(b);
	return *this;
}
template <class T>
inline INT& INT::operator*=(T b)
{
	*this=*this*INT(b);
	return *this;
}
template <class T>
inline INT& INT::operator/=(T b)
{
	*this=*this/INT(b);
	return *this;
}
template <class T>
inline INT& INT::operator%=(T b)
{
	*this=*this%INT(b);
	return *this;
}



inline INT& INT::operator++()
{
	*this=*this+INT(1);
	return *this;
}
inline INT& INT::operator--()
{
	*this=*this-INT(1);
	return *this;
}
inline INT INT::operator++(int)
{
	INT t= *this;
	*this=*this+INT(1);
	return t;
}
inline INT INT::operator--(int)
{
	INT t=*this;
	*this=*this+INT(1);
	return t;
}

void INT::print()
{
	if(data.size()==1&&data[0]==0||data.size()==0)
	{
		cout<<0;
		return;
	}
	if(sign==0)cout<<'-';
	clear();
	cout<<data.back();
	for(int i=data.size()-2;i>=0;i--)
	{
		if(data[i]==0)for(int i=1;i< BIT ;i*=10)cout<<'0';
		else
		{
			int x=0;
			for(int t=data[i];t>0;t/=10)x++;
			for(int i=1;i<=8-x;i++)cout<<'0';
			cout<<data[i];
		}
	}
}
void INT::clear()
{
	while(data.size()>1&&data.back()==0)
		data.pop_back();
}
INT::operator bool()
{
	
	if(data.size()==1&&data[0]==0||data.size()==0)
		return false;	
	else
		return true;
}
inline INT INT::operator-()
{
	INT newthis(*this);
	if(newthis.sign==0)newthis.sign=1;
	else newthis.sign=0;
	return newthis;
}

#endif

测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试测试

标签：return,INT,整数,C++,template,operator,data,friend
From： https://www.cnblogs.com/gongkai/p/17763085.html

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