大整数的加减乘除(C++程序设计第4周)

问题描述

给出两个正整数以及四则运算操作符(+ – * /),求运算结果。

输入

第一行:正整数a,长度不超过100

第二行:四则运算符o,o是“+”,“-”,“*”,“/”中的某一个

第三行:正整数b,长度不超过100

保证输入不含多余的空格或其它字符

输出

一行:表达式“a o b”的值。

补充说明:

  1. 减法结果有可能为负数

  2. 除法结果向下取整

  3. 输出符合日常书写习惯,不能有多余的0、空格或其它字符

样例输入

9876543210
+
9876543210

样例输出

19753086420

提示
1.建议可以这样写。先写基本的构造析构,实现流输入输出,再一个一个写加减乘除。主要目的是让自己的程序可以在任何一个时间都可以正常编译通过。要不然最后一起来debug还是很困难的。这样一步一步比较容易,比较有结构框架,思路也很清晰。
2.再给几组样例,方便测试

1.741269586512*984562478654

2.48789151687984156*56487112346786

3.56765156165465786156467/54657815454782

4.8465156478654165468421-15646878115487854312234567

5.48951487894146576543215646+5123123165784512313215686

6.87894123467984512789/5684
答案如下:

1.729826221447080406314848

2.2755958292703544831466745522616

3.1038555157

4.-15638412959009200146766146

5.54074611059931088856431332

6.15463427774100019

3.如下源码中有些变量可能定义的有点罗嗦
源码

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>//reverse函数所需添加的头文件
using namespace std;

class BigInt
{
private:
    string values;//保存所有位上的数字
    bool flag;//true表示正数,false表示负数,0默认为正数
    inline int compare(string s1, string s2)
    {
        if(s1.size() < s2.size())
            return -1;
        else if(s1.size() > s2.size())
            return 1;
        else
            return s1.compare(s2);
    }
public:
    BigInt():values("0"),flag(true){};
    BigInt(string str)//类型转换构造函数(默认为正整数)
    {
        values = str;
        flag = true;
    }
public:
    friend ostream& operator << (ostream& os, const BigInt& bigInt);//重载输出操作符
    friend istream& operator>>(istream& is, BigInt& bigInt);//输入操作符重载
    BigInt operator+(const BigInt& rhs);//加法操作重载
    BigInt operator-(const BigInt& rhs);//减法操作重载
    BigInt operator*(const BigInt& rhs);//乘法操作重载
    BigInt operator/(const BigInt& rhs);//除法操作重载
};
/* 重载流提取运算符'>>',输出一个整数 */
ostream& operator << (ostream& os, const BigInt& bigInt)
{
    if (!bigInt.flag)
    {
        os << '-';
    }
    os << bigInt.values;
    return os;
}
/* 重载流插入运算符'>>',输入一个正整数 */
istream& operator >> (istream& is, BigInt& bigInt)
{
    string str;
    is >> str;
    bigInt.values = str;
    bigInt.flag = true;
    return is;
}
/* 两个正整数相加 */
BigInt BigInt::operator+(const BigInt& rhs)
{
    BigInt ret;
    ret.flag = true;//正整数相加恒为正数
    string lvalues(values), rvalues(rhs.values);
    //处理特殊情况
    if (lvalues == "0")
    {
        ret.values = rvalues;
        return ret;
    }
    if (rvalues == "0")
    {
        ret.values = lvalues;
        return ret;
    }
    //调整s1与s2的长度
    unsigned int i, lsize, rsize;
    lsize = lvalues.size();
    rsize = rvalues.size();
    if (lsize < rsize)
    {
        for (i = 0; i < rsize - lsize; i++)//在lvalues左边补零
        {
            lvalues = "0" + lvalues;
        }
    }
    else
    {
        for (i = 0; i < lsize - rsize; i++)//在rvalues左边补零
        {
            rvalues = "0" + rvalues;
        }
    }
    //处理本质情况
    int n1, n2;
    n2 = 0;
    lsize = lvalues.size();
    string res = "";
    reverse(lvalues.begin(), lvalues.end());//颠倒字符串,以方便从低位算起计算
    reverse(rvalues.begin(), rvalues.end());
    for (i = 0; i < lsize; i++)
    {
        n1 = (lvalues[i] - '0' + rvalues[i] - '0' + n2) % 10;//n1代表当前位的值
        n2 = (lvalues[i] - '0' + rvalues[i] - '0' + n2) / 10;//n2代表进位
        res = res + char(n1 + '0');
    }

    if (n2 == 1)
    {
        res = res + "1";
    }
    reverse(res.begin(), res.end());

    ret.values = res;
    return ret;
}
/* 两个正整数相减 */
BigInt BigInt::operator-(const BigInt& rhs)
{
    BigInt ret;
    string lvalues(values), rvalues(rhs.values);
    //处理特殊情况
    if (rvalues == "0")
    {
        ret.values = lvalues;
        ret.flag = true;
        return ret;
    }
    if (lvalues == "0")
    {
        ret.values = rvalues;
        ret.flag = false;
        return ret;
    }
    //调整s1与s2的长度
    unsigned int i, lsize, rsize;
    lsize = lvalues.size();
    rsize = rvalues.size();
    if (lsize < rsize)
    {
        for (i = 0; i < rsize - lsize; i++)//在lvalues左边补零
        {
            lvalues = "0" + lvalues;
        }
    }
    else
    {
        for (i = 0; i < lsize - rsize; i++)//在rvalues左边补零
        {
            rvalues = "0" + rvalues;
        }
    }
    //调整使‘-’号前边的数大于后边的数
    int t = lvalues.compare(rvalues);//相等返回0,str1<str2返回负数,str1>str2返回正数
    if (t < 0)
    {
        ret.flag = false;
        string tmp = lvalues;
        lvalues = rvalues;
        rvalues = tmp;      
    }
    else if (t == 0)
    {
        ret.values = "0";
        ret.flag = true;
        return ret;
    }
    else
    {
        ret.flag = true;
    }
    //处理本质情况
    unsigned int j;
    lsize = lvalues.size();
    string res = "";
    reverse(lvalues.begin(), lvalues.end());//颠倒字符串,以方便从低位算起计算
    reverse(rvalues.begin(), rvalues.end());
    for (i = 0; i < lsize; i++)
    {
        if (lvalues[i] < rvalues[i])//不足,向前借一维
        {
            j = 1;
            while(lvalues[i+j] == '0')
            {
                lvalues[i+j] = '9';
                j++;
            }
            lvalues[i+j] -= 1;
            res = res + char(lvalues[i] + ':' - rvalues[i]);
        } 
        else
        {
            res = res + char(lvalues[i] - rvalues[i] + '0');
        }
    }
    reverse(res.begin(), res.end());
    res.erase(0, res.find_first_not_of('0'));//去掉前导零

    ret.values = res;   
    return ret;
}
/* 两个正整数相乘 */
BigInt BigInt::operator*(const BigInt& rhs)
{
    BigInt ret;
    string lvalues(values), rvalues(rhs.values);
    //处理特殊情况
    if (lvalues == "0" || rvalues == "0")
    {
        ret.values = "0";
        ret.flag = true;
        return ret;
    }

    unsigned int lsize, rsize;
    lsize = lvalues.size();
    rsize = rvalues.size();
    string temp;
    BigInt res, itemp; 
    //让lvalues的长度最长
    if (lvalues < rvalues)
    {
        temp = lvalues; 
        lvalues = rvalues; 
        rvalues = temp;
        lsize = lvalues.size(); 
        rsize = rvalues.size();
    }
    //处理本质情况
    int i, j, n1, n2, n3, t;
    reverse(lvalues.begin(), lvalues.end());//颠倒字符串
    reverse(rvalues.begin(), rvalues.end());
    for (i = 0; i < rsize; i++)
    {
        temp = "";
        n1 = n2 = n3 = 0;
        for (j = 0; j < i; j++)
        {
            temp = temp + "0";
        }
        n3 = rvalues[i] - '0';
        for (j = 0; j < lsize; j++)
        {
            t = (n3*(lvalues[j] - '0') + n2);
            n1 = t % 10;//n1记录当前位置的值
            n2 = t / 10;//n2记录进位的值
            temp = temp + char(n1 + '0');
        }
        if (n2)
        {
            temp = temp + char(n2 + '0');
        }
        reverse(temp.begin(), temp.end());
        itemp.values = temp;
        res = res + itemp;
    }

    ret = res;
    return ret;
}
/* 两个正整数相除 */
BigInt BigInt::operator/(const BigInt& rhs)
{
    BigInt ret;
    string lvalues(values), rvalues(rhs.values);
    string quotient;
    //处理特殊情况
    if(rvalues == "0")
    {
        ret.values = "error";//输出错误
        ret.flag = true;
        return ret;
    }
    if(lvalues == "0")
    {
        ret.values = "0";
        ret.flag = true;
        return ret;
    }

    if(compare(lvalues, rvalues) < 0)
    {
        ret.values = "0";
        ret.flag = true;
        return ret;
    }
    else if(compare(lvalues, rvalues) == 0)
    {
        ret.values = "1";
        ret.flag = true;
        return ret;
    }
    else
    {
        //处理本质情况
        string temp;
        unsigned int lsize, rsize;
        lsize = lvalues.size();
        rsize = rvalues.size();
        int i;
        if(rsize > 1) temp.append(lvalues, 0, rsize-1);
        for(i = rsize - 1; i < lsize; i++)
        {
            temp = temp + lvalues[i];
            //试商
            for(char c = '9'; c >= '0'; c--)
            {
                BigInt t = (BigInt)rvalues * (BigInt)string(1, c);
                BigInt s = (BigInt)temp - t;

                if(s.flag == true)
                {
                    temp = s.values;
                    quotient = quotient + c;
                    break;
                }
            }
        }
    }
    //去除前导零
    quotient.erase(0, quotient.find_first_not_of('0'));
    ret.values = quotient;
    ret.flag = true;
    return ret;
}

int main()
{
    BigInt a,b,result;
    char op;
    cin >> a >> op >> b;
    switch(op)
    {
        case '+':result = a + b; break;
        case '-':result = a - b; break;
        case '*':result = a * b; break;
        case '/':result = a / b; break;
        default:break;
    }
    cout << result << endl;
    return 0;
}
    原文作者:大整数乘法问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/NNNNNNNNNNNNY/article/details/50335615
    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。
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