高精度模板(算法必备)
高精度计算模板
注意:减法、除法要用到compare函数
乘法需要加法的部分,加法需要减法部分
#include
#include
using namespace std;
int compare(string str1, string str2)
{
if(str1.size() > str2.size())
return 1;
else if(str1.size() < str2.size())
return -1;
else
return https://www.360docs.net/doc/6017825653.html,pare(str2);
}
int main()
{
char ch;
string s1, s2, res;
while(cin >> ch) {
cin >> s1>> s2;
switch(ch) {
case '+': res = ADD_INT(s1, s2); break; //高精度加法
case '-': res = MINUS_INT(s1, s2); break; //高精度减法
case '*': res = MULTIPLY_INT(s1, s2); break; //高精度乘法
case '/': res = DIV_INT(s1, s2); break; //高精度除法,返回商
case 'm': res = MOD_INT(s1, s2); break; //高精度除法,返回余数 default : break;
}
cout << res<< endl;
}
return(0);
}
string ADD_INT(string str1, string str2)
{
string MINUS_INT(string str1, string str2);
int sign = 1;
string str;
if(str1[0] == '-') {
if(str2[0] == '-') {
sign = -1;
str = ADD_INT(str1.erase(0, 1), str2.erase(0, 1));
}else {
str = MINUS_INT(str2, str1.erase(0, 1));
}
}else {
if(str2[0] == '-')
str = MINUS_INT(str1, str2.erase(0, 1));
else {
string::size_type l1, l2;
int i;
l1 = str1.size(); l2 = str2.size();
if(l1 < l2) {
for(i = 1; i <= (int)(l2 - l1); i++)
str1 = "0" + str1;
}else {
for(i = 1; i <= (int)(l1 - l2); i++)
str2 = "0" + str2;
}
int int1 = 0, int2 = 0;
for(i = str1.size() - 1; i >= 0; i--) {
int1 = (int(str1[i]) - 48 + int(str2[i]) - 48 + int2) %10; int2 = (int(str1[i]) - 48 + int(str2[i]) - 48 +int2) / 10; str = char(int1 + 48) + str;
}
if(int2 != 0) str = char(int2 + 48) + str;
}
}
//运算后处理符号位
if((sign == -1) && (str[0] !='0'))
str = "-" + str;
return str;
}
string MINUS_INT(string str1, string str2)
{
string MULTIPLY_INT(string str1, string str2);
int i,sign = 1;
string str;
if(str2[0] == '-')
str = ADD_INT(str1, str2.erase(0, 1));
else {
int res = compare(str1, str2);
if(res == 0) return "0";
if(res < 0) {
sign = -1;
string temp = str1;
str1 = str2;
str2 = temp;
}
string::size_type tempint;
tempint = str1.size() - str2.size();
for(int i = str2.size() - 1; i >= 0; i--) {
if(str1[i + tempint] < str2[i]) {
str1[i + tempint - 1] = char(int(str1[i + tempint - 1]) - 1); str = char(str1[i + tempint] - str2[i] + 58) + str;
}
else
str = char(str1[i + tempint] - str2[i] + 48) + str;
}
for(i = tempint - 1; i >= 0; i--)
str = str1[i] + str;
}
//去除结果中多余的前导0
str.erase(0, str.find_first_not_of('0'));
if(str.empty()) str = "0";
if((sign == -1) && (str[0] !='0'))
str = "-" + str;
return str;
}
string MULTIPLY_INT(string str1, string str2)
{
int sign = 1;
string str;
if(str1[0] == '-') {
sign *= -1;
str1 = str1.erase(0, 1);
}
if(str2[0] == '-') {
sign *= -1;
str2 = str2.erase(0, 1);
}
int i, j;
string::size_type l1, l2;
l1 = str1.size(); l2 = str2.size();
for(i = l2 - 1; i >= 0; i --) {
//实现手工乘法
string tempstr;
int int1 = 0, int2 = 0, int3 = int(str2[i]) - 48;
if(int3 != 0) {
for(j = 1; j <= (int)(l2 - 1 - i); j++)
tempstr = "0" + tempstr;
for(j = l1 - 1; j >= 0; j--) {
int1 = (int3 * (int(str1[j]) - 48) + int2) % 10; int2 = (int3 * (int(str1[j]) - 48) + int2) / 10;
tempstr = char(int1 + 48) + tempstr;
}
if(int2 != 0) tempstr = char(int2 + 48) + tempstr;
}
str = ADD_INT(str, tempstr);
}
//去除结果中的前导0
str.erase(0, str.find_first_not_of('0'));
if(str.empty()) str = "0";
if((sign == -1) && (str[0] !='0'))
str = "-" + str;
return str;
}
string DIVIDE_INT(string str1, string str2, int flag)
{
//flag = 1时,返回商; flag = 0时,返回余数
string quotient, residue;
int sign1 = 1, sign2 = 1, i;
if(str2 == "0") { //判断除数是否为0
quotient = "ERROR!";
residue = "ERROR!";
if(flag == 1) return quotient;
else return residue;
}
if(str1 == "0") { //判断被除数是否为0
quotient = "0";
residue = "0";
}
if(str1[0] == '-') {
str1 = str1.erase(0, 1);
sign1 *= -1;
sign2 = -1;
}
if(str2[0] == '-') {
str2 = str2.erase(0, 1);
sign1 *= -1;
}
int res = compare(str1, str2);
if(res < 0) {
quotient = "0";
residue = str1;
}else if(res == 0) {
quotient = "1";
residue = "0";
}else {
string::size_type l1, l2;
l1 = str1.size(); l2 = str2.size();
string tempstr;
tempstr.append(str1, 0, l2 - 1);
//模拟手工除法
for(i = l2 - 1; i < l1; i++) {
tempstr = tempstr + str1[i];
for(char ch = '9'; ch >= '0'; ch --) {
string str;
str = str + ch;
if(compare(MULTIPLY_INT(str2, str), tempstr) <= 0)
{
quotient = quotient + ch;
tempstr = MINUS_INT(tempstr, MULTIPLY_INT(str2, str));
break;
}
}
}
residue = tempstr;
}
//去除结果中的前导0
quotient.erase(0, quotient.find_first_not_of('0'));
if(quotient.empty()) quotient = "0";
if((sign1 == -1) && (quotient[0] !='0'))
quotient = "-" + quotient;
if((sign2 == -1) && (residue[0] !='0'))
residue = "-" + residue;
if(flag == 1) return quotient;
else return residue;
}
//高精度除法,返回商
string DIV_INT(string str1, string str2)
{
return DIVIDE_INT(str1, str2, 1);
}
//高精度除法,返回余数
string MOD_INT(string str1, string str2)
{
return DIVIDE_INT(str1, str2, 0);
}
高精度计算
高精度计算 由于计算机具有运算速度快,计算精度高的特点,许多过去由人来完成的烦琐、复杂的数学计算,现在都可以由计算机来代替。 计算机计算结果的精度,通常要受到计算机硬件环境的限制。例如,pascal 要计算的数字超过19位,计算机将按浮点形式输出;另一方面,计算机又有数的表示范围的限制,在一般的微型计算机上,实数的表示范围为l0-38 -l038。例如,在计算N!时,当N=21时计算结果就超过了这个范围,无法计算了。这是由计算机的硬件性质决定的,但是,我们可以通过程序设计的方法进行高精度计算(多位数计算)。 学习重点 1、掌握高精度加、减、乘、除法。 3、理解高精度除法运算中被除数、除数、商和余数之间的关系。 4、能编写相应的程序,解决生活中高精度问题。 学习过程 一、高精度计算的基本方法 用free pascal程序进行高精度计算,首先要处理好以下几个基本问题:【数据的输入与保存】 (1)一般采用字符串变量存储数据,然后用length函数测量字符串长度确定其位数。 (2)分离各位数位上的数字 分离各数位上的数通常采用正向存储的方法。以“163848192”为例,见下表:A[9] A[8] A[7] A[6] A[5] A[4] A[3] A[2] A[1] 1 6 3 8 4 8 1 9 2 基本原理是A[1]存放个位上的数字,A[2]存放十位上的数字,……依此类推。即下标小的元素存低位上的数字,下标大的元素存高位上的数字,这叫“下标与位权一致”原则。 【计算结果位数的确定】 (1)高精度加法:和的位数为两个加数中较大数的位数+1。 (2)高精度减法:差的位数为被减数和减数中较大数的位数。 (3)高精度乘法:积的位数为两个相乘的数的位数之和。 (4)高精度除法:商的位数按题目的要求确定。 【计算顺序与结果的输出】 高精度加、减、乘法,都是从低位到高位算起,而除法相反。输出结果都是从高位到低位的顺序,注意:高位上的零不输出(整数部分是零除外)。 高精度加法 【参考程序】 var a,b:array[1..10000] of byte; i,w,la,lb:integer;