簡潔高效高精除法
阿新 • • 發佈:2021-12-05
高精除法是高精裡面比較麻煩的。並且實現思路很多,這裡記錄一個模擬豎式計算的思路。
如何模擬十進位制的豎式除法?
除法需要一位一位從高到低得出答案,用被除數減去答案和除數的積,得到餘數作為下一輪被除數,繼續獲取下一位答案。
而獲取餘數的時候,我們將這一位的答案乘上除數,並於正在求解的這一位對齊後相減即可。
如何具體獲得每一位的答案呢?一位的範圍並不大,直接列舉即可。在壓位的情況裡(比如每位為1e9),可以在0到1e9之間二分答案。而這樣也是符合實際計算的。試想一下,手算100/13
時,心裡想的也是“13x7=91小了,13x8過一百了,答案是7”
,其本質就是二分。
另外,我們知道x
位數乘以y
位數只能是x+y
x+y-1
位,所以x
位數除以y
位數,最多隻有x-y+1
位數,從第x-y+1
開始列舉即可。
int lans; struct DecInt { int len, a[MAX]; void trim() { while (len && !a[len-1]) --len; } DecInt operator*(int x) const { //高精乘低精 DecInt ans = DecInt(len); long long num = 0; for (register int i = 0; i < len; i++) { num += (long long)a[i] * x; ans.a[i] = num % MOD; num /= MOD; } if (num) ans.a[ans.len++] = num; return ans.trim(), ans; } DecInt& operator-=(const DecInt &x) { //這裡的自減需要將被減數移動lans位後相減 for (int i = 0; i < x.len; i++) { a[i + lans] -= x.a[i]; if (a[i + lans] < 0) a[i + lans] += MOD, a[i + lans + 1]--; } for (int i = x.len + lans; i < len; i++) a[i] < 0 && (a[i] += MOD, a[i+1]--); return trim(), *this; } bool comp(const DecInt &t, const DecInt &divd) { //這裡的比較是比較答案和除數的積和被除數,需要將被除數移動ans位 if (t.len != divd.len - lans) return t.len < divd.len - lans; for (int i = t.len-1; ~i; i--) if (t.a[i] != divd.a[i+lans]) return t.a[i] < divd.a[i+lans]; return 1; } DecInt operator/(const DecInt &B) { lans = len - B.len; if (lans < 0) return DecInt("0", 1); DecInt ans = DecInt(lans + 1); while (~lans) {//從第lans位開始計算答案 int l = 0, r = MOD-1; while (l < r) { //二分求解第lans位 int mid = l + r + 1 >> 1; comp(B * mid, *this) ? l = mid : r = mid-1; } *this -= B * l;//將被除數減掉本位答案和除數的積 ans.a[lans--] = l; } return ans.trim(), ans; } };
可以看到,每次只取的被除數去掉後面lans位的數來進行操作(比如上例裡,第一次除時只比較"435"
,做減法時也是從"435"
開始操作),提高的效率。
另外就是二分答案不能寫錯,乘積小了增大l
,乘積大了減小r
,而正好相等時,mid
也有可能是答案,不能被排掉。