Go语言超大数字相加 超出int64表示范围

本文介绍了一种使用Go语言实现的超长数字串加法的方法,通过字符串操作和数学逻辑,实现了任意长度数字的精确加法运算,适用于大数据处理和科学计算场景。

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Go语言计算超长数字串


话不多说,上代码

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)
//字符串反转函数
func reverse(str string) string {
	var result string
	strLen := len(str)
	for i := 0; i < strLen; i++ {
		result = result + fmt.Sprintf("%c", str[strLen-i-1])
	}
	return result
}

//用来讲将字符串转为数字类型
func transform (s string) int {
	number_int, error := strconv.Atoi(s)
	if error == nil {
		//fmt.Println("转换成功",number_int)
	}else {
		fmt.Println("转换错误,",error)
	}
	return  number_int
}
//补位函数用来在两串数字不一样长的时候在 少的数字串前加入适量得0 使两串数字 长度一样,方便计算
func cover(ls string,ns string) (string,string,int,int){
	var numbers int
	l := len(ls)
	n := len(ns)
	switch  {
	case l > n:
		numbers = l - n
		ns = reverse(ns)
		for i:=1;i <= numbers;i++ {
			ns = ns + "0"}
		return ls,reverse(ns),len(ls),len(ns)
	case l < n :
		numbers = n - l
		ls = reverse(ls)
		for i:=1;i <= numbers;i++ {
			ls = ls + "0"}
		return reverse(ls),ns,len(ls),len(ns)
	default:
		return ls,ns,len(ls),len(ns)
	}
}

func main() {
	add1 := "123456789012345678900000987654321123456780987968767567354323215766897900789687574657698798568"
	add2 := "21398635483795690238996345340287934652879435047320895684325349583749652835837535793426587346912345"
	var result string = ""
	var jinwei int
	//进位符函数 用来控制是否进位
	var index1_number,index2_number int
	add1,add2,index1_number,index2_number = cover(add1,add2)
	//调用补位函数进行补位

	for {
		var sum int = 0
		index1_number--
		index2_number--
		if index1_number < 0 || index2_number < 0 {
			if jinwei != 0 {
				sum = jinwei
				sum_s := strconv.Itoa(sum)
				result = result + sum_s
				//用于在所有数字相加完成后 还有进位得数字 将其添加在尾部 (在后方反转后返回)
			}
			break
			//索引号小于0是没有数字可做运算 退出循环
		}
		num1 := transform(add1[index1_number:index1_number+1])
		num2 := transform(add2[index2_number:index2_number+1])
		//从两串末尾取值相加,大于10就将进位符修改成为1 并在下一个数字相加时 加上进位得1
		if jinwei != 0 {
			sum = num1 + num2 + jinwei
			jinwei = 0
			//进位符 不等于0得时候 后方数字相加 需要进位 于是 加上进位符 在计算值
		}else {sum = num1 + num2}
			//进位符 为0 表示无进位 直接计算即可
		if sum >=10 {
			sum_s := strconv.Itoa(sum)
			result = result + sum_s[1:]
			jinwei = 1
			//两位数计算时 值大于10 就取最后一位 填入计算结果串 并将进位符设为1
		}else {
			sum_s := strconv.Itoa(sum)
			result = result + sum_s
			//两位数计算时 值小于10 直接将值填入计算结果串
		}
	}
	result = reverse(result) //反转计算结果串 得到真正的计算结果
	fmt.Println(result) //返回计算结果串
}

代码解析

  1. 字符串反转函数利用字符串切片得机制,从后往前取值。(reverse函数)
  2. 字符串转数字函数,主要用来规避无法转换得情况。(transform)
  3. 补位函数,先将字符串反转,完事填充上适当的0,填充完毕后在反转(cover函数)
  4. 程序主体逻辑,才用数学加法得运算方式,从后往前+,大于10就向前进1位
### 如何实现两个 `byte` 类型变量的相加操作 在编程中,处理两个字节类型的变量并执行加法运算通常涉及数据类型转换以及溢出检测。以下是详细的说明: #### 数据类型定义 在许多编程语言中,`byte` 是一种无符号整数类型,其范围通常是 0 到 255(即 \(2^8\))。如果需要将两个 `byte` 变量相加,则可能超出范围,因此需要考虑溢出的情况。 #### 实现方式 以下是一个通用的方法来实现两个 `byte` 类型变量的加法,并展示如何处理潜在的溢出问题[^1]。 ```go package main import ( "fmt" ) func addBytes(a uint8, b uint8) (uint8, bool) { result := uint16(a) + uint16(b) // 使用更大的类型防止溢出 if result > 255 { return uint8(result), true // 返回结果和溢出标志 } return uint8(result), false // 如果没有溢出则返回正常值 } func main() { a := uint8(200) b := uint8(70) sum, overflow := addBytes(a, b) fmt.Printf("Sum: %d, Overflow occurred: %v\n", sum, overflow) } ``` 上述代码展示了如何通过扩展到更大类型(如 `uint16`)来进行计算,从而避免直接发生溢出。最后再将结果缩小回原始大小,并提供一个布尔值指示是否发生了溢出。 #### 考虑条件控制语句 当涉及到更复杂的逻辑时,可以利用条件流控结构比如 `if-else` 或者 `switch-case` 来管理不同的情况[^4]。例如,在某些情况下,您可能希望仅允许特定范围内数值参与运算或者根据不同输入采取不同动作。 #### 字符串复制函数作为对比 虽然字符串复制函数与本主题不完全相同,但它同样体现了低级内存操作的重要性[^3]。对于简单的算术运算来说,我们不需要像这样深入底层细节;但是理解这些概念有助于编写高效且可靠的程序。 #### Go 中的一个例子 下面是从给定材料改编而来的另一个实例,它演示了如何在一个循环内解析数字的同时累加它们[^2]: ```go func accumulateBytes(data []byte) int { total := 0 for _, val := range data { if val >= '0' && val <= '9' { // 假设只包含有效字符 total += int(val - '0') } else { break // 非数字终止累积过程 } } return total } ``` 此片段遍历字节数组中的每一个元素并将符合条件的部分转化为十进制形式加入总计之中。 ---
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