C++高精度算法的使用场景详解

目录

• 描述
• 1. 高精度加法
• 1. 思路
• 2. 代码
• 2. 高精度减法
• 1. 思路
• 2. 代码
• 3. 如果出现被减数的位数小于减数时呢

描述

如果要计算的数超过了long long怎么解决? —>使用高精度加减乘除，简单理解就是 很大的数进行加减乘除。

1. 高精度加法

1. 思路

• 创建对应的数组变量及其他变量
• 输入字符串
• 将读入的数据转化为整数类型，并逆序（反转）存储到数组中
• 将两个数组做累加(注意进位)
• 判断最高位是否为0，大于0代表进位了，则让长度加1
• 倒序输出

2. 代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[510], b[510], c[510];//a:被加数  b:加数  c:和 
int main(){
	// 1. 输入字符串 
    string str1,str2;
    cin >> str1 >> str2;
    // 2. "1,2,3,4"转换为{1,2,3,4},并且反转 {4,3,2,1}
    for (int i = 0; i < str1.size(); i ++)
        a[str1.size()-1 - i] = str1[i] - '0';
    for (int i = 0; i < str2.size(); i ++)
        b[str2.size()-1 - i] = str2[i] - '0';  
	// 3. 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完 
    int ans = max(str1.size(), str2.size());
    // 4. 相加(a+b) 
    for (int i = 0; i < ans; i ++){//遍历至最大长度，避免有的数字没计算 
        c[i] += a[i] + b[i];//相加 
        c[i+1] = c[i] / 10;// 进位 
        c[i] %= 10;//将加的结果求余10 得出第i位 
    }
    //4. 如果结果数组第ans位的数大于0(大于0代表进位了)，则让长度增加1 
    while(c[ans]>0) ans++;  
    //5. 倒序输出 
    for (int i = ans-1; i >= 0; i--)
        cout << c[i];
    return 0;
}

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[500],b[500],c[501],ans[501],len_a,len_b,len_ans;//a:加数1  b:加数2  c:进位数组  ans:结果数组 
int main(){
	// 1. 输入字符串 
    string str1,str2;
    cin >> str1 >> str2;
	len_a = str1.length();
	len_b = str2.length();
    // 2. "1,2,3,4"转换为{1,2,3,4},并且反转 {4,3,2,1}
    for (int i = 0; i < str1.size(); i ++)
        a[str1.size()-1 - i] = str1[i] - '0';
    for (int i = 0; i < str2.size(); i ++)
        b[str2.size()-1 - i] = str2[i] - '0';  
	// 3. 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完 
	len_ans = max(len_a,len_b);
	// 4. 相加(a+b) 
	for(int i=0;i<=len_ans;i++){
		ans[i] = a[i] + b[i] + c[i];//结果数组 =（等于） 被加数 加上  加数 加上 进位的数  
		if(ans[i] > 9){//如果结果数组大于9，则进位 
			c[i+1] = ans[i] / 10;//给进位数组赋值 
			ans[i] %= 10; // 让结果数组大于9的数求余10，变成个位数 
		}
	} 
	//5. 如果结果数组len_ans位的数大于0，则让长度增加1 
	while(ans[len_ans]>0) len_ans++;
	//6. 倒叙输出 
	for(int i=len_ans-1;i>=0;i--) cout<<ans[i];
	return 0;
}

2. 高精度减法

1. 思路

• 定义被减数a，减数b，结果c数组
• 输入被减数和减数，并且将数据倒叙存入数组中。
• 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完
• 将两个数组做相减（遍历至最大长度，避免有的数字没计算 ）。
• 去掉前导 0 。例如结果为：089，不需要0
• 循环遍历输出

2. 代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[510], b[510], c[510];//a:被减数  b:减数  c:结果 
int main(){
	// 1. 输入字符串 
    string str1,str2;
    cin >> str1 >> str2;
    // 2. "1,2,3,4"转换为{1,2,3,4},并且反转 {4,3,2,1}
    for (int i = 0; i < str1.size(); i ++)
        a[str1.size()-1 - i] = str1[i] - '0';
    for (int i = 0; i < str2.size(); i ++)
        b[str2.size()-1 - i] = str2[i] - '0';  
	// 3. 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完 
    int ans = max(str1.size(), str2.size());
    // 4. 相减(a-b) 
    for (int i = 0; i < ans; i ++){//遍历至最大长度，避免有的数字没计算 
    	if(a[i] < b[i]){
        	a[i+1] -= 1;//向前借一位 
        	a[i] += 10;// 借一位以后加10 
		} 
        c[i] = a[i] - b[i]; 
    }
    //5. 如去掉前导 0 。例如结果为：089，不需要0
    while(c[ans-1]==0 && ans>1) ans--;  
    //6. 倒序输出 
    for (int i = ans-1; i >= 0; i--)
        cout << c[i];
    return 0;
}

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[500],b[500],c[501],ans[501],len_a,len_b,len_ans;//a:被减数  b:减数  c:进位  ans:结果 
int main(){
	// 1. 输入字符串 
    string str1,str2;
    cin >> str1 >> str2;
	len_a = str1.length();
	len_b = str2.length(); 
    // 2. "1,2,3,4"转换为{1,2,3,4},并且反转 {4,3,2,1}
    for (int i = 0; i < str1.size(); i ++)
        a[str1.size()-1 - i] = str1[i] - '0';
    for (int i = 0; i < str2.size(); i ++)
        b[str2.size()-1 - i] = str2[i] - '0';  
	// 3. 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完 
	len_ans = max(len_a,len_b);
	// 4. 相减(a-b)
	for(int i=0;i<=len_ans;i++){
		ans[i] = a[i] - b[i] - c[i];//结果数组 =（等于） 被减数 减去  减数  减去 进位的数  
		if(ans[i] < 0){//如果结果数组小于0，则借位 
			ans[i] += 10;// 借1位，加上10 
			c[i+1]++;    // 进位数组加1 
		}
	} 
	//5. 如去掉前导 0 。例如结果为：089，不需要0
	while(len_ans>1 && ans[len_ans-1]==0) len_ans--;
	//6. 倒序输出 
	for(int i=len_ans-1;i>=0;i--) cout<<ans[i];
	return 0;
}

3. 如果出现被减数的位数小于减数时呢

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[510], b[510], c[510];//a:被减数  b:减数   c:结果 
int flag = 0;
int main(){
	// 1. 输入字符串 
    string str1,str2;
    cin >> str1 >> str2;
    //2. str1.size() < str2.size() 或者 两个数一样长并且被减数的数值小于减数时，才需要交换两数位置
    if(str1.size() < str2.size() || str1.size() == str2.size() && str1 < str2) {
    	string t = str1;
    	str1 = str2;
    	str2 = t;
    	flag = 1;
	}
    // 3. "1,2,3,4"转换为{1,2,3,4},并且反转 {4,3,2,1}
    for (int i = 0; i < str1.size(); i ++)
        a[str1.size()-1 - i] = str1[i] - '0';
    for (int i = 0; i < str2.size(); i ++)
        b[str2.size()-1 - i] = str2[i] - '0';  
	// 4. 找两个字符串最大的个数，目的是为了将每一位计算完 
    int ans = max(str1.size(), str2.size());
    // 5. 相减(a-b) 
    for (int i = 0; i < ans; i ++){//遍历至最大长度，避免有的数字没计算 
    	if(a[i] < b[i]){
        	a[i+1] -= 1;//向前借一位 
        	a[i] += 10;// 借一位以后加10 
    	}
		c[i] = a[i] - b[i]; 
    }
    //6.如去掉前导 0 。例如结果为：089，不需要0
    while(c[ans-1]==0 && ans>1) ans--;  
    //7. 倒叙输出 
    if(flag == 1) cout<<"-";
    for (int i = ans-1; i >= 0; i--)
        cout << c[i];
    return 0;
}

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