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高精度算法

时间:2024-03-28 19:01:01浏览次数:30  
标签:高精度 int back -- 算法 vector push size

高精度

  • 通常,大整数的存储采用数组的形式,其中数组的首位存储大整数的最低位,末位存储最高位

举例来说,对于整数123456789,我们可以使用数组存储如下:

makefileCopy code
index:  0   1   2   3   4   5   6   7   8
array: [9,  8,  7,  6,  5,  4,  3,  2,  1]
  • 这样,数组的第一个元素存储了最低位的数字9,最后一个元素存储了最高位的数字1。这种方式使得我们能够处理任意长度的整数,并且在进行加减乘除等高精度运算时非常便利

高精度加法

例题
给定两个正整数(不含前导 0),计算它们的和。

输入格式
共两行,每行包含一个整数。

输出格式
共一行,包含所求的和。

数据范围
1 ≤ 整数长度 ≤ 100000

输入样例:
12
23

输出样例:
35
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

vector<int> add(vector<int> &A, vector<int> &B)
    //加上引用的好处是提高效率,不用复制一遍数组
{
    vector<int> C;
    int t = 0;
    
    for(int i = 0; i < A.size() || i < B.size(); i++)
    {
        if(i < A.size())
            t += A[i];
        if(i < B.size())
            t += B[i];
        C.push_back(t % 10);
        t /= 10;
    }
    if(t)
        C.push_back(1);
    
    return C;
}

int main(void)
{
    string a, b;
    vector<int> A, B;
    
    cin >> a >> b;
    
    for(int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
        A.push_back(a[i] - '0');
     for(int i = b.size() - 1; i >= 0; i--)
        B.push_back(b[i] - '0');
    
    auto C = add(A,B);
    //auto: 编译器自己推断变量类型
    
    for(int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
        printf("%d", C[i]);
    
    return 0;
}

高精度减法

  • 在进行高精度减法时,我们需要考虑两个数的大小关系,以便正确执行减法操作。如果被减数大于等于减数,则直接执行减法操作;如果被减数小于减数,则需交换两个数再执行减法,以确保结果为正数
例题
给定两个正整数(不含前导 0),计算它们的差,计算结果可能为负数。

输入格式
共两行,每行包含一个整数。

输出格式
共一行,包含所求的差。

数据范围
1 ≤ 整数长度 ≤ 105

输入样例:
32
11

输出样例:
21
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

//判断A是否大于等于B
bool cmp(vector<int> &A, vector<int> &B)
{
    if(A.size() != B.size())
        return A.size() > B.size();
    
    for(int i = A.size() - 1; i >= 0; i--)
        if(A[i] != B[i])
            return A[i] > B[i];
    
    return true;
}

vector<int> sub(vector<int> &A, vector<int> &B)
{
    vector<int> C;
    for(int i = 0, t = 0; i < A.size(); i++)
    {
        t = A[i] - t;
        if(i < B.size())
            t -= B[i];
        C.push_back((t + 10) % 10);
        if(t < 0)
            t = 1;
        else
            t = 0;
    }
    
    //
    while(C.size() > 1 && C.back() == 0)
        C.pop_back();
    
    return C;
}

int main(void)
{
    string a, b;
    vector<int> A, B;
    
    cin >> a >> b;
    for(int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
        A.push_back(a[i] - '0');
     for(int i = b.size() - 1; i >= 0; i--)
        B.push_back(b[i] - '0');
    
    if(cmp(A,B))
    {
        auto C = sub(A,B);
        for(int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
            printf("%d", C[i]);
    }
    else
    {
        auto C = sub(B,A);
        
        pritnf("-");
        for(int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
            printf("%d", C[i]);
    }
    
    return 0;
}

高精度乘法

  • 将小数看成一个整体来进行整乘
例题
给定两个非负整数(不含前导 0) A 和 B,请你计算 A×B 的值。

输入格式
共两行,第一行包含整数 A,第二行包含整数 B。

输出格式
共一行,包含 A×B 的值。

数据范围
1 ≤ A的长度 ≤ 100000,
0 ≤ B ≤ 0000

输入样例:
2
3

输出样例:
6
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

vector<int> mul(vector<int> &A, int b)
{
    vector<int> C;
    int t = 0;
    
    for(int i = 0; i < A.size() || t; i++)
    {
        if(i < A.size())
            t += A[i] * b;
        C.push_back(t % 10);
    
        t /= 10;
    }
    
    while(C.size() > 1 && C.back() == 0)
        C.pop_back();
    
    return C;
}

int main(void)
{
    string a;
    int b;
    vector<int> A;
    
    cin >> a >> b;
    
    for(int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
        A.push_back(a[i] - '0');
    
    auto C = mul(A,b);
    
    for(int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
        printf("%d", C[i]);
    
    return 0;
}

高精度除法

例题
给定两个非负整数(不含前导 0) A,B,请你计算 A/B 的商和余数。

输入格式
共两行,第一行包含整数 A,第二行包含整数 B。

输出格式
共两行,第一行输出所求的商,第二行输出所求余数。

数据范围
1 ≤ A的长度 ≤ 100000,
1 ≤ B ≤ 10000,
B 一定不为 0

输入样例:
7
2

输出样例:
3
1
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

using namespace std;

vector<int> div(vector<int> &A, int b, int &r)
{
    vector<int> C;
    r = 0;
    
    for(int i = A.size() - 1; i >= 0; i--)
    {
        r = r * 10 + A[i];
        C.push_back(r / b);
        r %= b;
    }
    
    reverse(C.begin(), C.end());
    
    while(C.size() > 1 && C.back() == 0)
        C.pop_back();
    
    return C;
}



int main(void)
{
    string a;
    int b;
    vector<int> A;
    
    cin >> a >> b;
    
    for(int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
        A.push_back(a[i] - '0');
    
    int r;
    auto C = div(A,b);
    
    for(int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
        printf("%d", C[i]);
    
    cout << endl << r << endl;
    
    return 0;
}

标签:高精度,int,back,--,算法,vector,push,size
From: https://blog.csdn.net/m0_74739134/article/details/137121129

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