有关于大数除法的运算可以大致分为两种:一种是求商,另一种是求余数(取余)。
有两个大整数a和b,当a==b时,a/b==1,余数是0。(a!=0,b!=0)
当a>b时,a/b>=1,余数需要通过计算求得。
当a<b时,a/b=0,余数就是a。
而我们经常需要求的便是当a>b,这种情况我们该如何求商和余数呢?
其实基本的思想就是反复做减法,看看从被除数里最多能减去多少个除数,商就是多少。一个一个减显然太慢,如何减得更快一些呢?
以28536 除以23 为例来看一下:开始商为0。
先减去23 的1000 倍,就是23000,发现够减1 次,余下5536,于是商的值就增加1000;
然后用5536减去2300,发现够减2 次,余下936,于是商的值增加200,即1200;
再用936 减去230,够减4 次,余下16,于是商值增加40,即1240。
最后,发现余下的数比23小,即为余数,即28536 / 23 得1240余16。
这时,你会发现这其实就是咱们人工计算时相当于列的竖式。
另外,注意:我这里写的是有关大数除以大数的除法,同样适用于大数除以int类型范围的数,当然,也可以另写关于大数除以int的数。
这里写的全部是大整数,不包括小数。
下面是C语言代码实现:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
char a[100],b[100];//用两个字符串用来输入两个大数
int x[100],y[100],z[100],m[100];//被除数 除数 商 余数
int digit;//大数的位数
void sub(int x[],int y[],int len1,int len2)//大数减法
{
int i;
for(i=0;i<len1;i++)
{
if(x[i]<y[i])
{
x[i]=x[i]+10-y[i];
x[i+1]--;
}
else
x[i]=x[i]-y[i];
}
for(i=len1-1;i>=0;i--)//判断减法结束之后,被除数的位数
{
if(x[i])
{
digit=i+1;
break;
}
}
}
int judge(int x[],int y[],int len1,int len2)
{
int i;
if(len1<len2)
return -1;
if(len1==len2)//若两个数位数相等
{
for(i=len1-1;i>=0;i--)
{
if(x[i]==y[i])//对应位的数相等
continue;
if(x[i]>y[i])//被除数 大于 除数,返回值为1
return 1;
if(x[i]<y[i])//被除数 小于 除数,返回值为-1
return -1;
}
return 0;//被除数 等于 除数,返回值为0
}
}
int main()
{
int i,j=0,k=0,temp;
int len1,len2,len;//len两个大数位数的差值
while(~scanf("%s %s",a,b))
{
len1=strlen(a);//被除数位数
len2=strlen(b);//除数位数
for(i=len1-1,j=0;i>=0;i--)//将字符串中各个元素倒序储存在数组中
x[j++]=a[i]-'0';
for(i=len2-1,k=0;i>=0;i--)
y[k++]=b[i]-'0';
if(len1<len2)//当被除数位数 小于 除数位数时
{
printf("商是:0\n");
printf("余数是:");
puts(a);
}
else //当被除数位数 大于或者 除数位数时
{
len=len1-len2;//两个大数位数的差值
for(i=len1-1;i>=0;i--)//将除数后补零,使得两个大数位数相同。被除数:4541543329 除数:98745,加零后:9874500000
{
if(i>=len)
y[i]=y[i-len];
else
y[i]=0;
}
len2=len1;//将两个大数数位相同
digit=len1; //将原被除数位数赋值给digit
for(j=0;j<=len;j++)
{
z[len-j]=0;
while(((temp=judge(x,y,len1,len2))>=0)&&digit>=k)//判断两个数之间的关系以及位数与除数原位数的关系
{
sub(x,y,len1,len2); //大数减法函数
z[len-j]++;//储存商的每一位
len1=digit;//重新修改被除数的长度
if(len1<len2&&y[len2-1]==0)
len2=len1;//将len1长度赋给len2;
}
if(temp<0)//若被除数 小于 除数,除数减小一位。例如:被除数:4541543329 除数:(原)98745,(加零后)9874500000,后退一位后:0987450000
{
for(i=1;i<len2;i++)
y[i-1]=y[i];
y[i-1]=0;
if(len1<len2)
len2--;
}
}
printf("商是:");
for(i=len;i>0;i--)//去掉前缀0
{
if(z[i])
break;
}
for(;i>=0;i--)
printf("%d",z[i]);
printf("\n");
printf("余数是:");
for(i=len1;i>0;i--)
{
if(x[i])
break;
}
for(;i>=0;i--)
printf("%d",x[i]);
printf("\n");
}
}
return 0;
}