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Linux C/C++ 编程练手 - 大数相加跟大

发布时间: 2013-10-10 14:14:51 作者: rapoo

Linux C/C++ 编程练手 --- 大数相加和大数相乘

最近写了一个大数相乘和相加的程序,结果看起来是对的。不过期间的效率可能不是最好的,有些地方也是临时为了解决问题而直接写出来的。

可以大概说一下相乘和相加的解决思路(当然,大数操作基本就是两个字符串的操作了):

一、思路:

在操作大数前,一定会有一些异常判断,比如输入的字符串是否合法(是否是纯数字?是否为空?等等),然后才是具体的操作实现:

1、大数相加(大体思路:将大数相加问题,转换成十以内的两数相加):

①申请合适的空间,一般可以认定,两个数字相加时,长度至多是最长的数的长度或最长的数的长度加1;

②从个位(字符串中就是从最后一位)开始,进行逐位相加;

③每位相加后,立即判断是否有进位,再将本次计算的个位数字记录到result字符串中;

④当短字符串过完后,按照同样的方式,过完长字符串的剩余数字;

⑤长字符串过完后,判断是否存在进位,如果有,则最后再赋值到result字符串中,如果没有,则最后将0(也就是结束符)赋值到result字符串中;

⑥由于操作的result字符串是倒置操作的,最后再把字符串逆置,返回即为两数相加结果;

2、大数相乘(大体思路:将大数相乘问题,转换成十以内的两数相乘):

①按照一般的两数相乘的思路,运算过程中,会产生一个二维数组样式的中间结果(准确点是一个字符串数组),数组的行数是第二个数字的个数;

②每次得出这个字符串数组的一行的结果,具体为:

a、针对这个字符串数组,每次运算前,申请合适的空间,一般可以认定,一个数和一个十以内的数字相乘时,长度至多是该数的长度或该数长度加1;但是还有一点需要考虑到,从十位开始,数字相乘后,默认是在最后加0的,规律为十位对应1个0,百位对应2个0,以此类推。因此需要申请的空间除了该数的长度加1外,还需要加上本次操作需要额外增加的0的个数;

b、在数字真正相乘前,需要将对应的0进行补齐(即个位数相乘时增加0个0,十位数相乘时增加1个0 ... ... )

c、每次取出第二个数的一个数字,取出顺序为倒序(从个位开始),然后与第一个数字进行逐位相乘;

d、相乘结果判断进位,并且保存,此次乘出来的结果保留个位数字,放入到本行的字符串结果中;

e、过完第一个数字的长度后,判断是否有进位,有的话则直接将进位赋值到本行字符串结果中,没有的话则将0赋值到本行字符串结果中;

f、然后循环进行,直到将第二个数字过完后,就会产出一个二维数组(或称之为字符串数组);

③最后把这个字符串数组的每一行相加(用到上面的大数相加函数来做),就是最终的相乘结果;


二、代码:

1、大数相加:

int main(int argc, char **argv){        if(3 != argc)        {                printf("error\n");                return 1;        }        char *bignum1 = argv[1];        char *bignum2 = argv[2];        bool ret1 = isDigital(bignum1);        bool ret2 = isDigital(bignum2);        if(false == ret1 || false == ret2)        {                printf("input not number\n");                return 2;        }        char *multip_result = BigNumMultip(bignum1, bignum2);        char *sum_result = BigNumSum(bignum1, bignum2);        printf("数字 1:%s\n数字 2:%s\n两数积:%s\n两数和:%s\n", bignum1, bignum2, multip_result, sum_result);        return 0;}


这段代码也就是按照一个最基本的思路进行简单的实现,基本如上,没有太多注释,目前可以预见到的问题就是:①执行效率、②内存消耗;后面有空会再进行优化的~

目前测试了一些数字,是可以正确返回的(当然,太大的数字也就是验证的后面或前面的几位的数字)。如果大家有发现不对有有问题的地方,求指点~

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