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今天老师讲了如何用C语言来做大数与大数的运算
废话少说,下面是正文
源代码+注释
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
char s[10001],ss[10001];
int a[10001],b[10001],c[10001];
char arr[1000000],cha[1000000];
int d,len;
int Compare(char a[],char b[]) //比较字符串的大小,方法不同于strcmp函数,类似于整型常量的比较
{
int lena,lenb,i;
lena=strlen(a); //a的长度
lenb=strlen(b); //b的长度
if(lena<lenb)
return -1; //如果a的长度比b小,返回-1
else if(lena>lenb)
return 1; //不是,返回1
else
{
if(strcmp(a,b)==0)
return 0;
else
{
for(i=0;i<lena;i++)
{
if(a[i]>b[i])
return 1;
if(a[i]<b[i])
return -1;
}
return 0;
}
}
}
int Judge(char ch[]) //判断字符串ch是否全为0,若全为0,返回1,否则返回0
{
int i,k;
k=strlen(ch);
for(i=0;i<k;i++)
if(ch[i]!='0')
return 0;
return 1;
}
/*-------------高精度加法--------------*/
void jia() //自定义函数"jia"(名字low了一点(好像不是一点,但容易理解不是吗))
{
int l1 = strlen(s); //"strlen"是一个计算字符串长度的函数
int l2 = strlen(ss); //将输入的两个字符串的长度赋值给l1,l2
if (l1 > l2)
len = l1; //将len赋值为l1,l2中大的那个
else
len = l2;
// for (int i = 0 ; i <= len ; i++) //清零(这里for循环和下面三句memset都为将字符串清零 )
// a[i] = b[i] = c[i] = 0;
memset(a,0,sizeof(a)); //清零too(只能清零,不能干别的)
memset(b,0,sizeof(b)); //这是清零函数(字符串)
//两个for循环是将输入的两个字符串倒过来
for (int i = l1 - 1 ; i >= 0 ; i--) //再将字符串里的字符转换为数字赋值给a,b整型数组
a[l1 - i - 1] = s[i] - '0'; //但为什么大数要用字符串存呢?
for (int i = l2 - 1 ; i >= 0 ; i--) //因为大数太大,用任何整型变量都存不下
b[l2 - i - 1] = ss[i] - '0'; //为什么要把字符串倒过来赋值呢?
//因为大数与大数是一位一位运算的,还要涉及进位等
for (int i = 0 ; i < len ; i++)
{
a[i] = a[i] + b[i]; //运算
a[i+1]+= a[i] / 10; //如有进位,在后一位上加上
a[i] = a[i] % 10; //原来那一位减掉进位了的
}
if (a[len] != 0)
len++; //如果有进位就多显示一位(这句话很重要)
printf("结果:\n");
printf("%s + %s = ",s,ss);
for (int i = len - 1 ;i >= 0 ;i--) //输出结果
printf("%d",a[i]);
printf("\n");
} //高精度加法你懂了吗?
/*-------------高精度减法--------------*/
void jian()
{
int l1 = strlen(s); //字符串长度
int l2 = strlen(ss);
int flag = 0; //一个记录正负的变量(后面就知道啦)
memset(a,0,sizeof(a));
memset(b,0,sizeof(b));
if ( l1 < l2 || (strcmp(s,ss) < 0 && l1 == l2) ) //这个比较重要是来判断前后两数的大小的
{ //不然一个小的数减一个大的数是大于零的就尴尬了
flag = 1; //这里是把正负记录下来
for (int i = l2 - 1 ; i >= 0 ; i--) //倒过来输入
a[l2 - i - 1] = ss[i] - '0'; //将字符串里的字符转换为数字
for (int i = l1 - 1 ; i >= 0 ; i--)
b[l1 - i - 1] = s[i] - '0';
}
else
{
for (int i = l1 - 1 ; i >= 0 ; i--) //同理,倒过来输入
a[l1 - i - 1] = s[i] - '0';
for (int i = l2 - 1 ; i >= 0 ; i--)
b[l2 - i - 1] = ss[i] - '0';
}
if (l1 > l2)
len = l1; //len赋值为其中大的数
else
len = l2;
for (int i = 0 ; i < len ; i++)
{
a[i] = a[i] - b[i]; //运算
if (a[i] < 0) //如果减得多了
{
a[i+1]-=1; //向前要一位
a[i]+=10;
}
}
while (a[len - 1] == 0 && len>1)
len--; //while去零法,了解一下(名字现编的,别搜百度了)
printf("结果:\n");
printf("%s - %s = ",s,ss);
if (flag == 1)
printf("-"); //如果结果是负的,先输出一个负号
for (int i = len - 1 ;i >= 0 ;i--) //再输出结果
printf("%d",a[i]);
printf("\n"); //换行
} //高精度减法你懂了吗?
/*-------------高精度乘法(低)--------------*/
void cheng_di() //这里的低是指高精度乘低精度,OK?
{
len = strlen(s); //记录字符长长度(这里只有一个字符串)
memset(a,0,sizeof(a)); //清空数组
for (int i = 0 ; i < len ; i++) //将字符串里的字符转换为数字
a[len - i - 1] = s[i] - '0';
int jinwei = 0;
for (int i = 0 ; i < len ; i++)
{
a[i] = a[i] * d + jinwei; //运算
jinwei = a[i] / 10; //进位
a[i] %= 10;
}
if (jinwei != 0)
{
a[len] = jinwei; //将进位后的数字保存在最后一位
len++; //并把位数+1
while (a[len - 1] >= 10)
{
a[len] = a[len - 1] / 10; //把进位搞好后再把后面的数字也弄好
a[len - 1] %= 10;
len++; //把位数++
}
}
while (a[len - 1] == 0 && len > 1)
len--; //while去零法
printf("结果:\n");
printf("%s × %d = ",s,d);
for (int i = len - 1 ; i >= 0; i--) //输出结果
printf("%d",a[i]);
printf("\n"); //换行
} //高精度乘法(低)你懂了吗
/*-------------高精度乘法(高)--------------*/
void cheng_gao() //高是指高精度乘高精度
{
len = strlen(s);
memset(a,0,sizeof(a));
memset(b,0,sizeof(b));
memset(c,0,sizeof(c));
for (int i = 0 ; i < len ; i++)
a[len - i - 1] = s[i] - '0'; //转化
int lenn = strlen(ss);
for (int i = 0 ; i < lenn ; i++)
b[lenn - i - 1] = ss[i] - '0';
memset(c,0,sizeof(c)); //清零
for (int i = 0 ; i < len ; i++)
for (int j = 0 ; j < lenn ; j++)
c[i + j] += a[i] * b[j]; //运算(这个就有一点复杂了)
int l = len + lenn - 1; //l是结果的最高位数
for (int i = 0 ; i < l ;i++)
{
c[i + 1] += c[i] / 10; //保证每一位的数都只有一位,并进位
c[i] %= 10;
}
if (c[l] > 0) l++; //保证最高位数是对的
while (c[l - 1] >= 10)
{
c[l] = c[l - 1] / 10;
c[l - 1] %= 10;
l++;
}
while (c[l - 1] == 0 && l > 1)
l--; //while去零法
printf("结果:\n");
printf("%s × %s = ",s,ss);
for (int i = l - 1; i >= 0 ; i--) //输出结果
printf("%d",c[i]);
printf("\n"); //换行
} //高精度乘法(高)你懂了吗
/*-------------高精度除法(低)--------------*/
void chu_di() //高精除低精
{
int yu=0;
memset(a,0,sizeof(a)); //清空数组a
memset(b,0,sizeof(b)); //清空数组b
len=strlen(s); //s的长度
for(int i=0;i<=len-1;i++) //将
a[i+1]=s[i]-'0';
for(int ii=1;ii<=len;ii++)
{
b[ii]=(yu*10+a[ii])/d;
yu=(yu*10+a[ii])%d;
}
int lenb=1;
while(b[lenb]==0&&lenb<len)
lenb++;
printf("结果:\n");
printf("%s ÷ %d = ",s,d);
for(int j=lenb;j<=len;j++)
printf("%d",b[j]);
if(yu!=0)
printf("......%d",yu);
printf("\n");
}
/*-------------高精度除法(高)--------------*/
void Sub(char a1[],char b1[])
{//a1为被减数,b1为减数
int lena,lenb,i,j,k,flag;
int a[1000]={0},b[1000]={0},d[1000]={0};
lena=strlen(a1);
lenb=strlen(b1);
if(Compare(a1,b1)>=0)
{//若被减数大于等于减数
for(i=0;i<lena;i++) a[i]=a1[lena-1-i]-'0';
for(i=0;i<lenb;i++) b[i]=b1[lenb-1-i]-'0';
flag=0;//结果正的标志
}
else
{//若被减数小于减数
for(i=0;i<lenb;i++) a[i]=b1[lenb-1-i]-'0';
for(i=0;i<lena;i++) b[i]=a1[lena-1-i]-'0';
flag=1;//结果负的标志
}
k=lena>lenb?lena:lenb;
for(i=0;i<k;i++)
{//大数减小数
if(a[i]<b[i])
{//若被减数不够减,向高位借一位
a[i+1]--;
d[i]=a[i]-b[i]+10;
}
else d[i]=a[i]-b[i];
}
//若较高位已为,并且不止位时
while(!d[i-1])
{ k--; i--; }
//根据flag,输出有无"-"
if(!flag)
{
for(i=0;i<k;i++)
{//将结果转化为字符逆着赋给数组c
if(!i&&!d[k-i-1])//若差的第一个字母为0,则马上跳过
continue;
cha[i]=d[k-i-1]+'0';
}
}
else
{
cha[0]='-';
for(i=1;i<=k;i++)
{//将结果转化为字符逆着赋给数组c
if(i==1&&!d[k-i])//若差的第一个字母为,则马上跳过
continue;
cha[i]=d[k-i]+'0';//注意d的下标,不是k-i-1
}
}
if(Judge(cha))//若差全为,则只输出一个
strcpy(cha,"0");
}
void chu_gao()
{
char a[1000],b[1000],t[1000];
int lens,lent,i,j,k,flag=0;
memset(arr,0,sizeof(arr));
if(Compare(s,ss)<0) //若被除数小于除数,则商为0,余数为被除数
strcpy(arr,s);
else if(!Compare(s,ss)) //若两数相等,则商为1,余数为0
cha[0]='1';
else //若被除数大于除数
{
j=lent=0; lens=strlen(s);
memset(b,0,sizeof(b));
memset(t,0,sizeof(t));
for(i=0;i<lens;i++) //计算得到被除数的前几位,得到整型数组形式的商
//t的一个元素表示一次相除的商
{
b[j++]=s[i];
flag=0;
while(Compare(b,ss)>=0)
{
Sub(b,ss);
strcpy(b,cha);
memset(cha,0,sizeof(cha));
t[lent]++;
flag=1; //控制t的元素的位置
}
if(flag) //将商转换为字符
t[lent]+='0';
else //当被除数前几位小于除数,商补
t[lent]='0';
if(!strcmp(b,"0")) //若b为''
j=0;
else //继续在b的后面加值
j=strlen(b);
lent++;
}
k=0;
for(i=0;i<lent;i++)
if(t[i]!='0')
break; //找到t数组中第一个不为0的位置
for(j=i;j<lent;j++)
cha[k++]=t[j];
strcpy(arr,b);
}
if(Judge(cha))
strcpy(cha,"0");
if(Judge(arr))
strcpy(arr,"0");
}
/*-------------高精度阶乘--------------*/ //这个函数不是我写的,特此申明,侵删
unsigned int *x; //动态数组
/* 求N!的位数公式 log10(1)+log10(2)+···+log10(n) 取整加1 */
int wei(int d)
{
int i;
double sum=0;
for(i=1;i<=d;i++) sum+=log10((double)i);
/* 以万为进制,一位可以表示4个数,减少存储空间 */
return (int)((sum+1)/4+1);
}
void jiecheng()
{
int i,j,jinwei,weishu=1,temp;
/* 依据阶乘位数申请动态数组 */
x=(unsigned int*) malloc(wei(d)*sizeof(int));
x[0]=1;
if(d>30000)
printf("\n这数字太大了!\n可能有点慢,稍等!\n");
else
if(d>2000)
printf("\n这数字有点大呀!\n\n");
for(i=2;i<=d;i++)
{
jinwei=0;
for(j=1;j<=weishu;j++)
{
temp=x[j-1]*i+jinwei;
if (temp>=1)
{
/* 以万为进制,提高运算速度 */
x[j-1]=temp%10000;
jinwei=temp/10000;
}
}
while(jinwei)
{
weishu++;
x[weishu-1]=jinwei%10000;
jinwei/=10000;
}
}
printf("结果:\n");
/* 先输出第一个数,防止首位出现0 */
printf("%d ! = ",d);
printf("%d",x[weishu-1]);
/* 输出其余的数,因为万进制,需要补0 */
for(j=weishu-2;j>=0;j--) printf("%04d",x[j]);
/* 释放申请的内存 */
free(x);
}
int main()
{
scanf
printf
return 0;
}
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