在C ++中处理大数字?

时间:2008-09-22 20:31:29

标签: c++ biginteger largenumber

在C ++中处理大型数字输入的最佳方法是什么(例如10^100)?

对于算法我经常切换到ruby,有时我会使用字符串。

还有其他好方法吗?

10 个答案:

答案 0 :(得分:15)

听起来你正在寻找一种输入任意精度数字的方法。 您可以使用以下两个库:GMPMAPM

答案 1 :(得分:7)

由Owen Astrachan查看The Large Integer Case Study in C++.pdf。我发现这个文件对于详细介绍和代码实现非常有用。它不使用任何第三方库。我用它来处理大量数字(只要你有足够的内存来存储vector<char>)没有问题。


<强>观: 它通过在vector<char>中存储big int来实现任意精度整数类。

vector<char> myDigits; // stores all digits of number

然后,所有与big int相关的操作(包括<<, >>, +, -, *, ==, <, !=, >, etc.)都可以根据此char array上的操作完成。


代码的味道: 这是头文件,您可以在pdf文件中找到带有代码的cpp。

#include <iostream>
#include <string> // for strings
#include <vector> // for sequence of digits
using namespace std;

class BigInt
{
public:
    BigInt(); // default constructor, value = 0
    BigInt(int); // assign an integer value
    BigInt(const string &); // assign a string
    // may need these in alternative implementation
    // BigInt(const BigInt &); // copy constructor
    // ~BigInt(); // destructor
    // const BigInt & operator = (const BigInt &);
    // assignment operator
    // operators: arithmetic, relational
    const BigInt & operator += (const BigInt &);
    const BigInt & operator -= (const BigInt &);
    const BigInt & operator *= (const BigInt &);
    const BigInt & operator *= (int num);
    string ToString() const; // convert to string
    int ToInt() const; // convert to int
    double ToDouble() const; // convert to double
    // facilitate operators ==, <, << without friends
    bool Equal(const BigInt & rhs) const;
    bool LessThan(const BigInt & rhs) const;
    void Print(ostream & os) const;
private:
    // other helper functions
    bool IsNegative() const; // return true iff number is negative
    bool IsPositive() const; // return true iff number is positive
    int NumDigits() const; // return # digits in number
    int GetDigit(int k) const;
    void AddSigDigit(int value);
    void ChangeDigit(int k, int value);
    void Normalize();
    // private state/instance variables
    enum Sign{positive,negative};
    Sign mySign; // is number positive or negative
    vector<char> myDigits; // stores all digits of number
    int myNumDigits; // stores # of digits of number
};

// free functions
ostream & operator <<(ostream &, const BigInt &);
istream & operator >>(istream &, BigInt &);
BigInt operator +(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator -(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator *(const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
BigInt operator *(const BigInt & lhs, int num);
BigInt operator *(int num, const BigInt & rhs);
bool operator == (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator < (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator != (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator > (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator >= (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);
bool operator <= (const BigInt & lhs, const BigInt & rhs);

答案 2 :(得分:6)

您是否正在寻找如何对您收到的大型输入进行操作?有一个big integer C++库(类似于Java),允许您执行算术运算......

答案 3 :(得分:5)

如果您希望为此目的制作自己的代码,请尝试使用字符串存储大数字...然后您可以在它们上创建基本操作,例如+ - / * ...例如 -

#include <iostream>

using namespace std;

string add (string &s1, string &s2){
    int carry=0,sum,i;

    string  min=s1,
    max=s2,
    result = "";

    if (s1.length()>s2.length()){
        max = s1;
        min = s2;
    } else {
        max = s2;
        min = s1;
    }

    for (i = min.length()-1; i>=0; i--){
        sum = min[i] + max[i + max.length() - min.length()] + carry - 2*'0';

        carry = sum/10;
        sum %=10;

        result = (char)(sum + '0') + result;
    }

    i = max.length() - min.length()-1;

    while (i>=0){
        sum = max[i] + carry - '0';
        carry = sum/10;
        sum%=10;

        result = (char)(sum + '0') + result;
        i--;
    }

    if (carry!=0){
        result = (char)(carry + '0') + result;
    }       

    return result;
}

int main (){
    string a,b;

    cin >> a >> b;

    cout << add (a,b)<<endl;

    return 0;
}

答案 4 :(得分:3)

假设您正在谈论输入数字,双精度会让您达到1.7976931348623157 x 10 ^ 308

答案 5 :(得分:3)

您可能希望查看gmplib,这是C和C ++的任意精确数字处理库

答案 6 :(得分:3)

如果你想要它准确,你需要一个库来处理大数字。 Java有BigInt,无论你想要多少位数,它总是准确的,并提供它们的数学运算。包含所有源代码,你可以传输它,但这确实不是C ++最擅长的事情 - 我使用基于JVM的语言并使用其中一个Big库。

我不认为我会使用ruby,除非你想要它很慢,而且我假设因为你在谈论C ++,速度在某种程度上是设计考虑因素。

答案 7 :(得分:2)

正如其他人已经指出的那样,C ++中有各种各样的bignum /任意精度库,你可能会发现它们很有用。如果不需要速度,我的印象是Python和Lisp都默认使用bignums。

答案 8 :(得分:0)

考虑boost::cpp_int

#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
#include <iostream>

int main()
{
   using namespace boost::multiprecision;

   cpp_int u = 1;
   for(unsigned i = 1; i <= 100; ++i)
      u *= i;

   // prints 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000 (i.e. 100!)
   std::cout << u << std::endl;

   return 0;
}

答案 9 :(得分:-2)

我认为进行此类算术运算的最佳方法是使用字符串。将输入作为命令行参数提供,然后使用atoi()itoa()等字符串函数操作整个逻辑!但是,嘿,这可以用于乘法和除法吗?我认为这样输入的strlen字符串对编译器编程无关紧要,直到逻辑正常。