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高精度乘运算
课上练习
- 高精度乘运算:L3031
测试数据:
知识总结
高精度乘运算-知识总结
高精度乘运算-知识总结 概念 高精度运算是指在计算机科学和数值计算中,能够处理和运算非常大的数字的技术。在编程中,普通的整数类型(如 int 或 long)有其最大值的限制,超过这个范围的运算就会溢出。为了处理更大的数字,比如在大数加密、科学计算或经济模型分析中,就需要用到高精度(大数)运算。
算法原理 使用string类变量来存储整个大数,字符串的每个字符可以直接映射到每一位上的数字。 将每一位上的数字逆序存储进数组中。 从低位到对到高位完成对应位相乘的操作,在乘的过程中进行进位处理。 清除前导零,逆序输出按位乘的结果。
标准代码
1#include <iostream>
2using namespace std;
3
4// 将字符串s中的数字倒序转换为整数数组a
5void convert(int a[], string s) {
6 int len = s.length(); // 获取字符串长度
7 for (int i = 0; i < len; i++) {
8 a[i] = s[len - 1 - i] - '0'; // 倒序存储,便于从最低位开始运算
9 }
10}
11
12// 打印整数数组a表示的数字,数组中数字是倒序存储的
13void print(int a[], int len) {
14 for (int i = 0; i < len; i++) {
15 cout << a[len - 1 - i]; // 从后向前打印数组元素,以正确顺序显示数字
16 }
17 cout << endl;
18}
19
20// 使用传统乘法算法进行高精度乘法运算
21void multiplication(int a1[], int len1, int a2[], int len2, int result[], int &len) {
22 for (int i = 0; i < len2; i++) {
23 for (int j = 0; j < len1; j++) {
24 result[i + j] += a1[j] * a2[i]; // 相应位相乘并加到结果数组的相应位置
25 }
26 }
27 for (int i = 0; i < len; i++) {
28 result[i + 1] += result[i] / 10; // 处理进位
29 result[i] %= 10; // 保留个位
30 }
31 while (result[len - 1] == 0 && len > 1) { // 清除结果前导0,但至少保留一位数字
32 len--;
33 }
34}
35
36int main() {
37 freopen("multiplication4.in", "r", stdin); // 从文件读取输入
38 freopen("multiplication.out", "w", stdout); // 将输出写入文件
39 string s1, s2;
40 int a1[105] = {0}; // 存储第一个数的数组,初始化为0
41 int a2[105] = {0}; // 存储第二个数的数组,初始化为0
42 cin >> s1 >> s2;
43 int len1 = s1.length(); // 第一个字符串的长度
44 int len2 = s2.length(); // 第二个字符串的长度
45 convert(a1, s1); // 转换第一个字符串为整数数组
46 convert(a2, s2); // 转换第二个字符串为整数数组
47
48 int result[205] = {0}; // 存储结果的数组,初始化为0,长度是两数长度之和
49 int len = len1 + len2; // 设置结果长度初值为两数长度之和
50
51 multiplication(a1, len1, a2, len2, result, len); // 执行乘法运算
52
53 print(result, len); // 打印结果
54 return 0;
55}️课后作业
☝️总结作业
总结作业非常重要,请务必认真完成✔️
- 请写出高精度乘运算的关键步骤。
- 高精度乘运算的时间复杂度。
✌️编程作业
考试只有一次提交机会,请务必本地检查正确后再提交❇️
- 大整数乘法:L3032