高精度:
在c++,各种数据类型存储的数据范围都是有限的:
int:-2^31~2^31-1,大概2*1e9。
unsigned int 0~2^32-1,大概4*1e9。
long long :-2^63~2^63-1,大概9*1e18。
unsigned long long:0~2^64-1,大概1e19。
如果我们要表示的数非常大(例如1e10^5),这时就需要我们模拟加减乘除运算。
高精度加法:
一个大整数加上一个大整数。
我们用两个vector存储两个整数,模拟加法即可。
这里a,b存的是两个大整数,我们先存储低位再存储高位,res存储相加的结果。
从低位往高位逐位相加即可。
代码如下:
vector<int>add(vector<int>a, vector<int>b) {
vector<int>res;
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < a.size() || i < b.size(); i++) {
if (i < a.size())tmp += a[i];
if (i < b.size())tmp += b[i];
res.push_back(tmp % 10);
tmp /= 10;
}
if (tmp > 0)res.push_back(tmp);
return res;
}
高精度减法:
两个大整数相减。同样是将两个数存入vector中,然后模拟减法即可。
先判断大小,再让大数减去小数。
先存储低位再存储高位,从前往后逐位相减,不够向前借位即可。最后记得删除前导0.
代码如下:
//判断大小
bool cmp(vector<int>a, vector<int>b) {
if (a.size() != b.size())return a.size() > b.size();
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i--)
if (a[i] != b[i])return a[i] > b[i];
return true;
}
//大减小
vector<int>sub(vector<int>a, vector<int>b) {
vector<int>res;
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < a.size(); i++) {//a大于b
tmp = 0;
tmp += a[i];
if (i < b.size())tmp -= b[i];
while (tmp < 0) { tmp += 10; a[i + 1]--; }
res.push_back(tmp);
}
int i = res.size() - 1;
while (res.size() > 1 && res[i] == 0) { res.erase(res.begin() + i); i--; }
return res;
}
高精度乘法:
一个小整数乘以一个大整数。大整数存入vector(从低位到高位),小整数存在int中即可。
将小整数看做是一个一位的整数,和大整数的每一位相乘,模拟乘法即可。注意,每次相乘得到的数和上一轮相乘剩下的数相加是不会爆int的,每次剩下都会除10。
同样记得去除前导0,因为这个小整数可能是0。
代码如下:
vector<int>mul(vector<int>a, int b) {
vector<int>res;
int tmp = 0;
for (int i = 0; i < a.size() || tmp != 0; i++) {
if (i < a.size())tmp += a[i] * b;
res.push_back(tmp % 10);
tmp /= 10;
}
while (res.size() > 1 && res.back() == 0)res.pop_back();
return res;
}
高精度除法:
一个大整数除以一个小整数。
大整数存入vector(低位到高位),小整数存入int。
注意除法是从高位往低位做,将小整数看做是一个一位数,逐位向后除。我们用一个中间变量tmp存储除剩的数,往后移动不断累加tmp即可(不够除向答案插入0即可),除完后的tmp也是余数。
代码如下:
//a除以b,余数为s
vector<int>div(vector<int>a, int b, int& s) {
vector<int>res;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i--) {
s = s * 10 + a[i];
res.push_back(s / b);
s %= b;
}
reverse(res.begin(), res.end());
while (res.back() == 0 && res.size() > 1)res.pop_back();
return res;
}