算法-----高精度2(高精度乘法,高精度除法,高精度斐波那锲数列)
高精度乘法
对于高精度乘法来说似乎不像高精度加减法那样简单了,我们似乎得一个一个加了,因为我们都知道
a×b=a+a+a+a+a…+a(b个a)。如果真要这要的话那1e9*1e9不得超时啊,所以不能这样,我们还是得从乘法竖式入手
这样看似乎看不出来什么,那我们可以对其改变下模式可以进行撤位看看
这样就撤位成功了,但肯定不是 最后结果,每一位都要化成一位数。但是我们可以先等等,观察一下规律。不难发现当逆序存储后,我们做乘法竖式模拟时,c[i+j]+=a[i]*b[j](下标从零开始)。
最后我们只需进下位就行了。
所以我们的思路来了:
1.枚举a枚举b,相乘再加到c里
2.加完之后再进位
3,别忘去掉前导零
好的开始代码环节
初始化(不多说)
string s1,s2;
const int N=2050;
int a[N],b[N],c[N],len1,len2,len3;
读入
void Read(){cin>>s1>>s2;len1=s1.size(),len2=s2.size();len3=len1+len2; //c数组的长度,因为公式是c[i+j]+=a[i]*b[j],所以i+j的最大值就是c的长度for(int i=0;i<len1;i++) a[i]=(s1[len1-i-1]-'0');for(int j=0;j<len2;j++) b[j]=(s2[len2-j-1]-'0');
}
模拟竖式
void count(){for(int i=0;i<len1;i++){//枚举afor(int j=0;j<len2;j++){//枚举bc[i+j]+=a[i]*b[j];//公式}} for(int i=0;i<len3;i++){//进位if(c[i]>=10){c[i+1]+=c[i]/10;c[i]%=10;}}while(len3>0&&c[len3-1]==0) len3--; //去前导零
}
输出
void print(){for(int i=len3-1;i>=0;i--) cout<<c[i];
}
总代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
string s1,s2;
const int N=2050;
int a[N],b[N],c[N],len1,len2,len3;
void Read(){cin>>s1>>s2;len1=s1.size(),len2=s2.size();len3=len1+len2;for(int i=0;i<len1;i++) a[i]=(s1[len1-i-1]-'0');for(int j=0;j<len2;j++) b[j]=(s2[len2-j-1]-'0');
}
void count(){for(int i=0;i<len1;i++){for(int j=0;j<len2;j++){c[i+j]+=a[i]*b[j];}} for(int i=0;i<len3;i++){if(c[i]>=10){c[i+1]+=c[i]/10;c[i]%=10;}}while(len3>0&&c[len3-1]==0) len3--;
}
void print(){for(int i=len3-1;i>=0;i--) cout<<c[i];
}
int main()
{
Read();
count();
print();return 0;
}
高精度除法
高精度除以低精度
因为除数是低精度,所以我们不用竖式就能解,用逐位相除法。
初始化+读入(因为是除法所以不用逆序存储,正着就行)
string s;
const int N=1050;
int a[N],c[N],b,len,lenc=1,x;
void Read(){cin>>s>>b;len=s.size();for(int i=1;i<=len;i++) a[i]=s[i-1]-'0';//顺着存
}
运算
因为除法如果不够除的话是填零(或是有余),我们可以将不够除(或除完的余数)的放入后面让他和后面的数一起除,不过要注意*10因为他们的单位不同,当然有时候我们会求余数,所以我们可以带入余数让计算的更简单些。
void count(){for(int i=1;i<=len;i++){c[i]=(x*10+a[i])/b;//带着余数除当除到最后一位时%后就是余数x=(x*10+a[i])%b;}while(lenc<len&&c[lenc]==0) lenc++;
}
输出
void print(){while(lenc<=len) cout<<c[lenc++];cout<<"\n";cout<<x;
}
总代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
string s;
const int N=1050;
int a[N],c[N],b,len,lenc=1,x;
void Read(){cin>>s>>b;len=s.size();for(int i=1;i<=len;i++) a[i]=s[i-1]-'0';
}
void count(){for(int i=1;i<=len;i++){c[i]=(x*10+a[i])/b;x=(x*10+a[i])%b;}while(lenc<len&&c[lenc]==0) lenc++;
}
void print(){while(lenc<=len) cout<<c[lenc++];cout<<"\n";cout<<x;
}
int main()
{
Read();
count();
print();return 0;
}
高精度除以高精度
高精度除以高精度,第一眼肯定是竖式,但你用竖式算过后会发现,似乎难找到怎么做。所以我们得从其他方面入手,先看看除法算式a/b,平平无奇,写下结果后呢?a/b=c…d,看到这个算式大家应该有点印象了,二三年级时我们学习的除法各个元素之间的关系:
1.a=b×c+d
2.b=(a-d)/c
3.c=(a-d)/b
4.d=a-b×c
随后我们再回顾下除法的定义:把一个数平均分成几份。根据这几条不难发现,a/b,不就是a-c个b吗
所以我们便能开始写代码了
初始化+读入(注意这里出现减法了得倒序)
#define N 1050
int a[N],b[N],c[N],d,i;
void init(int a[]){string s;cin>>s;a[0]=s.size();for(int i=1;i<=a[0];i++) a[i]=s[a[0]-i]-'0';
}
判断大小函数(因为是减法替除法,要判断下,如果a<b就要终止)
int compare(int a[],int b[]){ int i;if(a[0]>b[0]) return 1;if(a[0]<b[0]) return -1;for(i=a[0];i>0;i--){if(a[i]>b[i]) return 1;if(a[i]<b[i]) return -1;}return 0;
}
移动函数,因为单位不统一,要将单位统一才能做减法
void numcpy(int p[],int q[],int det){for(int i=1;i<=p[0];i++) q[i+det-1]=p[i];q[0]=p[0]+det-1;
}
减法函数与除法函数
void jian(int a[],int b[]){int flag,i;flag=compare(a,b);if(flag==0){a[0]=0;return;}if(flag==1){for(i=1;i<=a[0];i++){if(a[i]<b[i]){a[i+1]--;a[i]+=10;}a[i]-=b[i]; }while(a[0]>0&&a[a[0]]==0) a[0]--;return; }
}
void chugao(int a[],int b[],int c[]){int i,tmp[N];c[0]=a[0]-b[0]+1;for(i=c[0];i>0;i--){memset(tmp,0,sizeof tmp);numcpy(b,tmp,i);while(compare(a,tmp)>=0){c[i]++;jian(a,tmp);}}while(c[0]>0&&c[c[0]]==0) c[0]--;return;
}
最后输出
void print(int a[]){int i;if(a[0]==0){cout<<0<<endl;return;}for(i=a[0];i>0;i--) cout<<a[i];cout<<endl;return;
}
总代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 1050
int a[N],b[N],c[N],d,i;
void init(int a[]){string s;cin>>s;a[0]=s.length();for(int i=1;i<=a[0];i++) a[i]=s[a[0]-i]-'0';
}
void print(int a[]){int i;if(a[0]==0){cout<<0<<endl;return;}for(i=a[0];i>0;i--) cout<<a[i];cout<<endl;return;
}
int compare(int a[],int b[]){ int i;if(a[0]>b[0]) return 1;if(a[0]<b[0]) return -1;for(i=a[0];i>0;i--){if(a[i]>b[i]) return 1;if(a[i]<b[i]) return -1;}return 0;
}
void jian(int a[],int b[]){int flag,i;flag=compare(a,b);if(flag==0){a[0]=0;return;}if(flag==1){for(i=1;i<=a[0];i++){if(a[i]<b[i]){a[i+1]--;a[i]+=10;}a[i]-=b[i]; }while(a[0]>0&&a[a[0]]==0) a[0]--;return; }
}
void numcpy(int p[],int q[],int det){for(int i=1;i<=p[0];i++) q[i+det-1]=p[i];q[0]=p[0]+det-1;
}
void chugao(int a[],int b[],int c[]){int i,tmp[N];c[0]=a[0]-b[0]+1;for(i=c[0];i>0;i--){memset(tmp,0,sizeof tmp);numcpy(b,tmp,i);while(compare(a,tmp)>=0){c[i]++;jian(a,tmp);}}while(c[0]>0&&c[c[0]]==0) c[0]--;return;
}
int main()
{
init(a);
init(b);
chugao(a,b,c);
print(c);
print(a);//通过减法最后的a就是余数return 0;
}
高精度斐波那契数列
f[1]=1
f[2]=1
f[i]=f[i−1]+f[i−2]
求f[n]
输入
输入一个整数n
输出
输出一个整数
样例
输入 1
3
输出 1
2
提示
n<=200
【分析】这题目肯定要高精度的因为当n到100时都已经是354224848179261915075(别问我答案哪来的)了,long long 都存不下,所以的用高精度加法一步步加
好的高精度加法模板来了(没有读入)
const int N=1050;
int a[N],b[N],c[N],len=1,len1=1,len2=1;
void count(){int jw=0;for(int i=0;i<len;i++){c[i]=jw+a[i]+b[i];jw=c[i]/10;c[i]%=10;}if(jw==1){c[len]=1;len++;}while(len>1&&c[len-1]==0) len--;
}
void print(){
for(int i=len-1;i>=0;i--) cout<<c[i];
}
然后主函数部分是输出n,
对于这个n我们得先特判掉一些
if(n==1||n==2){cout<<1;return 0;
}
随后因为斐波那锲数列数f(n)=f(n-1)+f(n-2),我们的先存入前两项
a[0]=1;
b[0]=1;
然后就是动规的模板了
for(int i=3;i<=n;i++){
c=a+b;
a=b;
b=c;
}
简单带入下便是
for(int i=3;i<=n;i++)
{count();len1=len2;for(int i=0;i<len2;i++){//数组赋值a[i]=b[i];}len2=len;for(int i=0;i<len;i++) b[i]=c[i];
}
最后别忘记输出
总代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1050;
int a[N],b[N],c[N],len=1,len1=1,len2=1;
void count(){int jw=0;for(int i=0;i<len;i++){c[i]=jw+a[i]+b[i];jw=c[i]/10;c[i]%=10;}if(jw==1){c[len]=1;len++;}while(len>1&&c[len-1]==0) len--;
}
void print(){
for(int i=len-1;i>=0;i--) cout<<c[i];
}
int main(){
int n;
cin>>n;
if(n==1||n==2){cout<<1;return 0;
}
a[0]=1;
b[0]=1;
for(int i=3;i<=n;i++)
{count();len1=len2;for(int i=0;i<len2;i++){a[i]=b[i];}len2=len;for(int i=0;i<len;i++) b[i]=c[i];
}
print();
return 0;
}
完结!
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提纲1:常见的位运算使用场景 提纲2:整数类型运算时的类型溢出问题,产生原因以及解决办法 提纲3:浮点类型运算时的精度丢失问题,产生原因以及解决办法 数值类型(6种)分为: 整型&…...