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演算法模板:大數乘法,並查集

  1. 大數乘法:

    • 模擬乘法手算累加:

      • 和小學生一樣豎式計算,逐位相乘,結果相加(很麻煩)

      • 改進:先不算任何進位,只儲存每一位結果,最後從右到左相加

        int result[num1.length+num2.length]; //結果不會比倆數長度加起來還長
        for(int i=0; i<num1.size(); i++) {
            for(int j=0; j<num2.size(); j++) { 
              	//不考慮進位,先乘了再說
                result[i+j+1] += num1[i] * num2[j];
                //+1位給最後最高位進位留空間
            } 
        }
        
        //單獨處理進位
        for(int k = result.size()-1; k>0 ; k--) {
            if(result[k] > 10) {
                result[k-1] += result[k] / 10;
                result[k] %= 10;
            }
        }
        
    • 分治乘法:

    • 快速數論變換(FNTT):

    • 中國剩餘定理:

  2. 並查集

    • 原理:連線成一個通路的擁有一個共同的父節點

    • 應用:連通路問題,並聯計算

    • 模板:

      find尋找父節點

      • 非遞迴版
      int find(int x) {
          while(x != pre[x]) {
              x = pre[x] = pre[pre[x]]; //路徑壓縮
          }
          return x;
      }
      
      • 遞迴版
      int find(int x) {
          return x == pre[x] ? x : pre[x] = find(pre[x]); 
      }
      

      union聯合兩個分支

      void Union(int x,int y) {
          int fx = find(x);
          int fy = find(y);
          if(fx != fy) {
              pre[fx] = fy;
          }
      }