c/c++如何解決大數儲存問題(100的階乘)
首先在程式設計中會遇到一些很大的數,由於已經給定的資料型別儲存範圍有限,所以我們應該掌握,如何處理這樣的問題。
我這裡通過一個計算100!的例子給出思路。
想要儲存100的階乘,已有的資料型別肯定無法儲存,我們可以使用字串或者陣列來解決,通過模擬基本計算過程,將
得到的資料儲存到陣列或字串中儲存下來。不多說先給出C語言解法!
#include<stdio.h> #define max 1000 int a[max]={0}; int main() { a[0]=1; for(int i=2;i<=100;i++) { int carry=0; for(int j=0;j<max;j++) { int s=a[j]*i+carry; a[j]=s%10; carry=s/10; } } int i=0; for(i=max-1;i>0;i--) { if(a[i]!=0) { break; } } for(int j=i;j>=0;j--) { printf("%d",a[j]); } printf("\n"); }
這裡是一個非常簡單的思想,通過模擬基本運算過程將每一次更新的進位和資料儲存到陣列中去,然後打印出來,我們可以看出
這樣的方法,有一定的缺陷,因為陣列是給定的,所以前期效率較低,而且陣列長度也得事先給定,所以有一定的記憶體浪費,雖然也不是大問題,至少問題得到了解決!
下面給出c++的一種方法,
#include <assert.h> #include <stdio.h> #include<iostream> #include <vector> using namespace std; typedef vector<int> BigInt; BigInt factorial(int n) { assert(n >= 0 && n <= 10000); BigInt result; result.push_back(1); for (int factor = 1; factor <= n; ++factor) { int carry = 0; for (auto& item : result) { int product = item * factor + carry; item = product % 10000; carry = product / 10000; } if (carry > 0) { result.push_back(carry); } } return result; } void printBigInt(const BigInt& number) { if (number.empty()) { printf("0\n"); // compiles to puts() } else { printf("%d", number.back()); for (auto it = number.rbegin()+1; it != number.rend(); ++it) printf("%04d", *it); printf("\n"); } } int main() { BigInt result = factorial(100); printBigInt(result); }
使用容器來儲存,可以實現10000的階乘,不用實現給定容器大小,顯然已經解決了前面的問題。
再來看一個實現兩給大數相加的問題,這裡也用c++實現了,因為STL庫中的一些演算法及模板還是很好用的。
#include<iostream> #include<string> #include<algorithm> using namespace std; int main() { string s1,s2; int len1,len2,lmax; while(cin>>s1>>s2) { len1=s1.length(); len2=s2.length(); reverse(s1.begin(),s1.end()); reverse(s2.begin(),s2.end()); lmax=len1>len2?len1:len2; int temp=0; int sum[512]; int k=0; for(int i=0;i<lmax;i++) { int a=0,b=0; if(i<len1) a=s1[i]-'0'; else a=0; if(i<len2) b=s2[i]-'0'; else b=0; int result=a+b+temp; temp=result>9?1:0; sum[k++]=result%10; } if(temp>0) { sum[k]=1; for(int i=k;i>=0;i--) { cout<<sum[i]; } } else { k--; for(int i=k;i>=0;i--) { cout<<sum[i]; } } cout<<endl; } }
程式碼雖然沒給註釋,這個比較容易理解,通過先字串轉數,再加法,再儲存,通過呼叫庫中的逆序,所以程式碼看起來更清爽。
總之,關於程式設計中的大數,還有很多其他操作歡迎大家補充。
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