大数,高精度计算---大数除法

大数是算法语言中的数据类型无法表示的数,其位数超过最大数据类型所能表示的范围,所以,在处理大数问题时首先要考虑的是怎样存储大数,然后是在这种存储方式下其处理的实现方法。

一般情况下大数的存储是采用字符数组来存储,即将大数当作一个字符串来存储,而对其处理是按其处理规则在数组中模拟实现。

 四 大数除法。

 

大数除法,应该算是四则运算里面最难的一种了。不同于一般的模拟,除法操作步数模仿手工除法,而是利用减法操作实现的。

其基本思想是反复做除法,看从被除数里面最多能减去多少个除数,商就是多少。

逐个减显然太慢,要判断一次最多能减少多少个整的10的n次方。

以7546除23为例。

先减去23的100倍,就是2300,可以减3次,余下646。   此时商就是300;

然后646减去23的10倍,就是230,可以减2次,余下186。此时商就是320;

然后186减去23,可以减8次,此时商就是328.

 

根据这个思想,不难写出下面的代码。

还是那句话,可能算法效率不是很高。但是常规解题思路一般就是这样了。

如果以后有能力,有时间了。  我会试着去优化。

 

ps:大数系列学习资源来自 <c程序设计竞赛实训教程>一书和一些大牛的博客。

 

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#define MaxLen 200
//函数SubStract功能:
//用长度为len1的大整数p1减去长度为len2的大整数p2
// 结果存在p1中,返回值代表结果的长度
//不够减 返回-1 正好够 返回0
int SubStract( int *p1, int *p2, int len1, int len2 )
{
    int i;
    if( len1 < len2 )
        return -1;
    if( len1 == len2 )
    {                        //判断p1 > p2
        for( i=len1-1; i>=0; i-- )
        {
            if( p1[i] > p2[i] )   //若大,则满足条件,可做减法
                break;
            else if( p1[i] < p2[i] ) //否则返回-1
                return -1;
        }
    }
    for( i=0; i<=len1-1; i++ )  //从低位开始做减法
    {
        p1[i] -= p2[i];
        if( p1[i] < 0 )          //若p1<0,则需要借位
        {
            p1[i] += 10;         //借1当10
            p1[i+1]--;           //高位减1
        }
    }
    for( i=len1-1; i>=0; i-- )       //查找结果的最高位
        if( p1[i] )                  //最高位第一个不为0
            return (i+1);       //得到位数并返回
    return 0;                  //两数相等的时候返回0
}
int main()
{
    int n, k, i, j;             //n:测试数据组数
    int len1, len2;             //大数位数
    int nTimes;                 //两大数相差位数
    int nTemp;                  //Subtract函数返回值
    int num_a[MaxLen];          //被除数
    int num_b[MaxLen];          //除数
    int num_c[MaxLen];          //商
    char str1[MaxLen + 1];      //读入的第一个大数
    char str2[MaxLen + 1];      //读入的第二个大数

    scanf("%d",&n);
    while ( n-->0 )
    {
        scanf("%s", str1);        //以字符串形式读入大数
        scanf("%s", str2);

        for ( i=0; i<MaxLen; i++ )   //初始化清零操作
        {
            num_a[i] = 0;
            num_b[i] = 0;
            num_c[i] = 0;
        }

        len1 = strlen(str1);  //获得大数的位数
        len2 = strlen(str2);

        for( j=0, i=len1-1; i>=0; j++, i-- )
            num_a[j] = str1[i] - '0';  //将字符串转换成对应的整数,颠倒存储
        for( j=0, i=len2-1; i>=0; j++, i-- )
            num_b[j] = str2[i] - '0';

        if( len1 < len2 )   //如果被除数小于除数,结果为0
        {
            printf("0\n");
            continue;   //利用continue直接跳出本次循环。 进入下一组测试
        }
        nTimes = len1 - len2;    //相差位数
        for ( i=len1-1; i>=0; i-- )    //将除数扩大,使得除数和被除数位数相等
        {
            if ( i>=nTimes )
                num_b[i] = num_b[i-nTimes];
            else                     //低位置0
                num_b[i] = 0;
        }
        len2 = len1;
        for( j=0; j<=nTimes; j++ )      //重复调用,同时记录减成功的次数,即为商
        {
            while((nTemp = SubStract(num_a,num_b + j,len1,len2 - j)) >= 0)
            {
                len1 = nTemp;      //结果长度
                num_c[nTimes-j]++;//每成功减一次,将商的相应位加1
            }
        }

        //输出结果
        for( i=MaxLen-1; num_c[i]==0 && i>=0; i-- );//跳过高位0
        if( i>=0 )
            for( ; i>=0; i-- )
                printf("%d", num_c[i]);
        else
            printf("0");
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

 

    原文作者:大整数乘法问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/hitwhylz/article/details/9700935
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞