大數問題之大數相加、相乘。
阿新 • • 發佈:2018-11-12
部落格轉自:https://blog.csdn.net/hacker00011000/article/details/51298294 若侵權告知立刪!
1. 大數相加
1、從結尾開始每位相加
2、兩個整數長度不相等(肯定有一個已經加完了,再把沒有加完的加上去)
3、最高位有進位,要再進一位
4、結果字串逆序
2. 大數相乘
- 分析
12*34=?
乘數:12
被乘數:34
1、先把乘數列出來,第i行列左起第i位數,列N次(N為乘數的位數)
第二行起每次右移一位
(1) (1) (2) (2)
2、寫入被乘數,按先列後行的方式
(1,3) (1,4) (2,3) (2,4)
3、將()內的數兩乘
(1,3=3) (1,4=4) (2,3=6) (2,4=8)
4、相加,注意進位
(1,3=3) (1,4=4) (2,3=6) (2,4=8) ------------------------- 3 10 8 . ------------------------- 4 0 8 --------------------- 作者:silentsharer 來源:CSDN 原文:https://blog.csdn.net/hacker00011000/article/details/51298294 版權宣告:本文為博主原創文章,轉載請附上博文連結!
12*34=408
再看三位數乘法
123*456=?
第一步:
(1) (1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (3)
第二步:
(1,4) (1,5) (1,6) (2,4) (2,5) (2,6) (3,4) (3,5) (3,6)
第三步:
(1,4= 4) (1,5= 5) (1,6= 6) (2,4= 8) (2,5=10) (2,6=12) (3,4=12) (3,5=15) (3,6=18)
第四步:
(1,4= 4) (1,5= 5) (1,6= 6) (2,4= 8) (2,5=10) (2,6=12) (3,4=12) (3,5=15) (3,6=18) ---------------------------------------------- 4 13 28 27 18 . . . . ---------------------------------------------- 5 6 0 8 8 ---------------------
123*456=56088
分析一下每一位的值是如何計算出來的,以下說的位都是從個位算起:
結果的第i位,是乘數的第i位乘以被乘數的1位,再加上乘數的第i-1位乘以被乘數的第2位,一起加到乘數的第1位乘以被乘數的第i位。
這樣描述起來有點不明白,畫個圖就很清楚了:
123*456的第3位:從乘數的第3位(1)起到第1位(3),按從右向左的方式
逐個乘以被乘數:
1*6+2*5+3*4=28
再把進位加上就可以了。
即:計算結果的第i位(權值肯定為i,第1位也就是個位權值為0(pow(10, 0)))。等於乘數的第(i~0)位分別與被乘數的第(0~i)位相乘,因為這樣每位相乘之後權值仍為i 。然後相加再加上前一位的進位,就是結果的第i位
到這裡,已經可以得出一個通用的計算方法,把結果逐位計算出來。
通過上面的分析,我們知道了演算法的核心思想,接下來就能把演算法實現
程式程式碼:
#include <iostream> #include <sstream> #include <algorithm> #include <cstring> #include <string> using namespace std; //C++大數相加 string BigNumAdd(const string& strNum1, const string& strNum2) { string strSum; int len1 = strNum1.size()-1; int len2 = strNum2.size()-1; int bit = 0; //儲存進位 //從結尾開始每位相加 while (len1>=0 && len2>=0) { //求每位的和(要把進位也加上) int tmpSum = strNum1[len1]-'0' + strNum2[len2]-'0' + bit; //儲存進結果 strSum += tmpSum % 10 + '0'; //求進位 bit = tmpSum / 10; --len1; --len2; } //兩個整數長度不相等(肯定有一個已經加完了,不需要再額外加if來判斷,因為while就可以判斷) while (len1 >= 0) { //和上個while迴圈一樣 int tmpSum = strNum1[len1]-'0' + bit; strSum += tmpSum % 10 + '0'; bit = tmpSum / 10; --len1; } while (len2 >= 0) { //和上個while迴圈一樣 int tmpSum = strNum2[len2]-'0' + bit; strSum += tmpSum % 10 + '0'; bit = tmpSum / 10; --len2; } //最高位有進位 if (bit != 0) strSum += bit + '0'; //反轉 reverse(strSum.begin(), strSum.end()); return strSum; } //C++大數相乘 string BigNumMultiply(const string& strNum1, const string& strNum2) { string strMultiply; //兩數相乘最大有m+n位 int bit = 0; int len1 = strNum1.size()-1; int len2 = strNum2.size()-1; //計算每一位 for (int i=0; i<len1+len2+2; ++i) { //計算結果的第i位(權值肯定為i,第1位也就是個位權值為0(pow(10, 0))) //等於乘數的第(i~0)位分別與被乘數的第(0~i)位相乘,因為這樣每位相乘之後權值仍為i //然後相加再加上前一位的進位,就是結果的第i位 //然後%10得出第i位,/10得到進位 int tmp = 0; for (int j=i; j>=0; --j) { //如果下標超出字串的範圍 j為num1的下標, i-j為num2的下標,然後兩數相乘 if (j>len1 || (i-j)>len2) continue; //還要注意字串數字的最高位在字串的最低位所以得用len減去 tmp += (strNum1[len1-j]-'0') * (strNum2[len2-(i-j)]-'0'); } //加上進位 tmp += bit; //為了防止最後一位是0,但是卻加上了 if (tmp == 0 && i == len1+len2+1) break; //求餘得到結果的第i位 strMultiply += tmp % 10 + '0'; //計算新的進位 bit = tmp / 10; } //判斷結果的最後一個字元如果是0的話說明可以刪去 //if (strMultiply[strMultiply.size()-1] == '0') // strMultiply[strMultiply.size()-1] = '\0'; //反轉 reverse(strMultiply.begin(), strMultiply.end()); return strMultiply; } int main() { string str1; string str2; cin >> str1 >> str2; //相加和相乘 cout << BigNumAdd(str1, str2) << endl; cout << BigNumMultiply(str1, str2) << endl; int n; cin >> n; //階乘 string rlt("1"); string opNum; for (int i=1; i<=n; ++i) { //ss不可以定義在for迴圈外 stringstream ss; ss << i; ss >> opNum; rlt = BigNumMultiply(rlt, opNum); } cout << rlt << endl; return 0; }