在 C++ 中处理大型数字输入的最佳方法是什么(例如10^100
)?
对于算法,我通常会切换到 ruby,有时我会使用字符串。
还有什么好的方法吗?
在 C++ 中处理大型数字输入的最佳方法是什么(例如10^100
)?
对于算法,我通常会切换到 ruby,有时我会使用字符串。
还有什么好的方法吗?
查看Owen Astrachan的 C++.pdf 中的大型整数案例研究。我发现这个文件对详细介绍和代码实现非常有用。它不使用任何第 3 方库。我用它来处理大量数字(只要你有足够的内存来存储vector<char>
)没有问题。
想法:它通过将 big int 存储在 a 中来实现任意精度的整数类vector<char>
。
vector<char> myDigits; // stores all digits of number
然后是所有与大int相关的操作,包括<<, >>, +, -, *, ==, <, !=, >, etc.
,都可以基于对 this 的操作来完成char array
。
代码味道:这里是头文件,你可以在pdf文件中找到它的cpp和代码。
#include <iostream>
#include <string> // for strings
#include <vector> // for sequence of digits
using namespace std;
class BigInt
{
public:
BigInt(); // default constructor, value = 0
BigInt(int); // assign an integer value
BigInt(const string &); // assign a string
// may need these in alternative implementation
// BigInt(const BigInt &); // copy constructor
// ~BigInt(); // destructor
// const BigInt & operator = (const BigInt &);
// assignment operator
// operators: arithmetic, relational
const BigInt & operator += (const BigInt &);
const BigInt & operator -= (const BigInt &);
const BigInt & operator *= (const BigInt &);
const BigInt & operator *= (int num);
string ToString() const; // convert to string
int ToInt() const; // convert to int
double ToDouble() const; // convert to double
// facilitate operators ==, <, << without friends
bool Equal(const BigInt & rhs) const;
bool LessThan(const BigInt & rhs) const;
void Print(ostream & os) const;
private:
// other helper functions
bool IsNegative() const; // return true iff number is negative
bool IsPositive() const; // return true iff number is positive
int NumDigits() const; // return # digits in number
int GetDigit(int k) const;
void AddSigDigit(int value);
void ChangeDigit(int k, int value);
void Normalize();
// private state/instance variables
enum Sign{positive,negative};
Sign mySign; // is number positive or negative
vector<char> myDigits; // stores all digits of number
int myNumDigits; // stores # of digits of number
};
// free functions
ostream & operator <<(ostream &, const BigInt &);
istream & operator >>(istream &, BigInt &);
BigInt operator +(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator -(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator *(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator *(const BigInt & lhs, int num);
BigInt operator *(int num, const BigInt & rhs);
bool operator == (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator < (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator != (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator > (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator >= (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator <= (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
您是否正在寻找如何对收到的大量输入执行操作?有一个大整数 C++库(类似于 Java),允许您执行算术运算......
如果您希望为此目的编写自己的代码,请尝试使用字符串来存储大数字...然后您可以在它们上创建基本的操作,例如 + - / * ... 例如 -
#include <iostream>
using namespace std;
string add (string &s1, string &s2){
int carry=0,sum,i;
string min=s1,
max=s2,
result = "";
if (s1.length()>s2.length()){
max = s1;
min = s2;
} else {
max = s2;
min = s1;
}
for (i = min.length()-1; i>=0; i--){
sum = min[i] + max[i + max.length() - min.length()] + carry - 2*'0';
carry = sum/10;
sum %=10;
result = (char)(sum + '0') + result;
}
i = max.length() - min.length()-1;
while (i>=0){
sum = max[i] + carry - '0';
carry = sum/10;
sum%=10;
result = (char)(sum + '0') + result;
i--;
}
if (carry!=0){
result = (char)(carry + '0') + result;
}
return result;
}
int main (){
string a,b;
cin >> a >> b;
cout << add (a,b)<<endl;
return 0;
}
假设您正在谈论输入数字,双精度将使您达到 1.7976931348623157 x 10^308
您可能想看看gmplib,一个用于 C 和 C++ 的任意精度数字处理库
如果您希望它准确,您需要一个用于处理大数字的库。Java 有 BigInt,无论你想取多少位数,它总是准确的,并提供对它们的数学运算。所有的源代码都包括在内,你可以转移它,但这真的不是 C++ 最擅长的——我会使用基于 JVM 的语言并使用其中一个大库。
除非您希望它变慢,否则我认为我不会为此使用 ruby,并且我假设由于您在谈论 C++,因此速度在某种程度上是设计考虑因素。
正如其他人已经指出的那样,C++ 中有各种 bignum/任意精度库,您可能会发现它们很有用。如果不需要速度,我的印象是 Python 和 Lisp 默认都使用 bignums。
#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
using namespace boost::multiprecision;
cpp_int u = 1;
for(unsigned i = 1; i <= 100; ++i)
u *= i;
// prints 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000 (i.e. 100!)
std::cout << u << std::endl;
return 0;
}
好吧,我认为进行这种算术计算的最佳方法是使用字符串。将输入作为命令行参数提供,然后使用字符串函数(如atoi()
和itoa()
! 但是,嘿,这可以用于乘法和除法吗?我认为在strlen
逻辑正常之前,以这种方式输入的字符串对于编译器的编程并不重要。