大数模板 poj3982

Posted 2020-10-03 yxysuanfa

1.

  这个模板不是自己写的，转载的别人转载的，还没学完c++的我，想写也没有那能力。

这个模板我用在了POJ的一道题上，传送门--POJ3982

  一般大数的题，都可用这个模板解决，仅仅须要改动主函数就好了，可是假设不能独立写出来的话，不相当于白搭吗。所以我学完c++后会手写出模板的！。

  注意，这个大数模板仅仅适用于不太大的模拟，几万位，肯定会爆内存的，兴许会补上功能更强大的模板和JAVA大数模板。

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<string>
    #include<cstring>
    #include<iomanip>
    #include<algorithm>
    using namespace std;

    #define MAXN 9999
    #define MAXSIZE 10
    #define DLEN 4

    class BigNum
    {
    private:
        int a[500];    //能够控制大数的位数
        int len;       //大数长度
    public:
        BigNum(){ len = 1;memset(a,0,sizeof(a)); }   //构造函数
        BigNum(const int);       //将一个int类型的变量转化为大数
        BigNum(const char*);     //将一个字符串类型的变量转化为大数
        BigNum(const BigNum &);  //拷贝构造函数
        BigNum &operator=(const BigNum &);   //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算

        friend istream& operator>>(istream&,  BigNum&);   //重载输入运算符
        friend ostream& operator<<(ostream&,  BigNum&);   //重载输出运算符

        BigNum operator+(const BigNum &) const;   //重载加法运算符。两个大数之间的相加运算
        BigNum operator-(const BigNum &) const;   //重载减法运算符，两个大数之间的相减运算
        BigNum operator*(const BigNum &) const;   //重载乘法运算符，两个大数之间的相乘运算
        BigNum operator/(const int   &) const;    //重载除法运算符，大数对一个整数进行相除运算

        BigNum operator^(const int  &) const;    //大数的n次方运算
        int    operator%(const int  &) const;    //大数对一个int类型的变量进行取模运算
        bool   operator>(const BigNum & T)const;   //大数和还有一个大数的大小比較
        bool   operator>(const int & t)const;      //大数和一个int类型的变量的大小比較

        void print();       //输出大数
    };
    BigNum::BigNum(const int b)     //将一个int类型的变量转化为大数
    {
        int c,d = b;
        len = 0;
        memset(a,0,sizeof(a));
        while(d > MAXN)
        {
            c = d - (d / (MAXN + 1)) * (MAXN + 1);
            d = d / (MAXN + 1);
            a[len++] = c;
        }
        a[len++] = d;
    }
    BigNum::BigNum(const char*s)     //将一个字符串类型的变量转化为大数
    {
        int t,k,index,l,i;
        memset(a,0,sizeof(a));
        l=strlen(s);
        len=l/DLEN;
        if(l%DLEN)
            len++;
        index=0;
        for(i=l-1;i>=0;i-=DLEN)
        {
            t=0;
            k=i-DLEN+1;
            if(k<0)
                k=0;
            for(int j=k;j<=i;j++)
                t=t*10+s[j]-'0';
            a[index++]=t;
        }
    }
    BigNum::BigNum(const BigNum & T) : len(T.len)  //拷贝构造函数
    {
        int i;
        memset(a,0,sizeof(a));
        for(i = 0 ; i < len ; i++)
            a[i] = T.a[i];
    }
    BigNum & BigNum::operator=(const BigNum & n)   //重载赋值运算符。大数之间进行赋值运算
    {
        int i;
        len = n.len;
        memset(a,0,sizeof(a));
        for(i = 0 ; i < len ; i++)
            a[i] = n.a[i];
        return *this;
    }
    istream& operator>>(istream & in,  BigNum & b)   //重载输入运算符
    {
        char ch[MAXSIZE*4];
        int i = -1;
        in>>ch;
        int l=strlen(ch);
        int count=0,sum=0;
        for(i=l-1;i>=0;)
        {
            sum = 0;
            int t=1;
            for(int j=0;j<4&&i>=0;j++,i--,t*=10)
            {
                sum+=(ch[i]-'0')*t;
            }
            b.a[count]=sum;
            count++;
        }
        b.len =count++;
        return in;

    }
    ostream& operator<<(ostream& out,  BigNum& b)   //重载输出运算符
    {
        int i;
        cout << b.a[b.len - 1];
        for(i = b.len - 2 ; i >= 0 ; i--)
        {
            cout.width(DLEN);
            cout.fill('0');
            cout << b.a[i];
        }
        return out;
    }

    BigNum BigNum::operator+(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相加运算
    {
        BigNum t(*this);
        int i,big;      //位数
        big = T.len > len ?
 T.len : len;
        for(i = 0 ; i < big ; i++)
        {
            t.a[i] +=T.a[i];
            if(t.a[i] > MAXN)
            {
                t.a[i + 1]++;
                t.a[i] -=MAXN+1;
            }
        }
        if(t.a[big] != 0)
            t.len = big + 1;
        else
            t.len = big;
        return t;
    }
    BigNum BigNum::operator-(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相减运算
    {
        int i,j,big;
        bool flag;
        BigNum t1,t2;
        if(*this>T)
        {
            t1=*this;
            t2=T;
            flag=0;
        }
        else
        {
            t1=T;
            t2=*this;
            flag=1;
        }
        big=t1.len;
        for(i = 0 ; i < big ; i++)
        {
            if(t1.a[i] < t2.a[i])
            {
                j = i + 1;
                while(t1.a[j] == 0)
                    j++;
                t1.a[j--]--;
                while(j > i)
                    t1.a[j--] += MAXN;
                t1.a[i] += MAXN + 1 - t2.a[i];
            }
            else
                t1.a[i] -= t2.a[i];
        }
        t1.len = big;
        while(t1.a[t1.len-1] == 0 && t1.len > 1)
        {
            t1.len--;
            big--;
        }
        if(flag)
            t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1];
        return t1;
    }

    BigNum BigNum::operator*(const BigNum & T) const   //两个大数之间的相乘运算
    {
        BigNum ret;
        int i,j,up;
        int temp,temp1;
        for(i = 0 ; i < len ; i++)
        {
            up = 0;
            for(j = 0 ; j < T.len ; j++)
            {
                temp = a[i] * T.a[j] + ret.a[i + j] + up;
                if(temp > MAXN)
                {
                    temp1 = temp - temp / (MAXN + 1) * (MAXN + 1);
                    up = temp / (MAXN + 1);
                    ret.a[i + j] = temp1;
                }
                else
                {
                    up = 0;
                    ret.a[i + j] = temp;
                }
            }
            if(up != 0)
                ret.a[i + j] = up;
        }
        ret.len = i + j;
        while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)
            ret.len--;
        return ret;
    }
    BigNum BigNum::operator/(const int & b) const   //大数对一个整数进行相除运算
    {
        BigNum ret;
        int i,down = 0;
        for(i = len - 1 ; i >= 0 ; i--)
        {
            ret.a[i] = (a[i] + down * (MAXN + 1)) / b;
            down = a[i] + down * (MAXN + 1) - ret.a[i] * b;
        }
        ret.len = len;
        while(ret.a[ret.len - 1] == 0 && ret.len > 1)
            ret.len--;
        return ret;
    }
    int BigNum::operator %(const int & b) const    //大数对一个int类型的变量进行取模运算
    {
        int i,d=0;
        for (i = len-1; i>=0; i--)
        {
            d = ((d * (MAXN+1))% b + a[i])% b;
        }
        return d;
    }
    BigNum BigNum::operator^(const int & n) const    //大数的n次方运算
    {
        BigNum t,ret(1);
        int i;
        if(n<0)
            exit(-1);
        if(n==0)
            return 1;
        if(n==1)
            return *this;
        int m=n;
        while(m>1)
        {
            t=*this;
            for( i=1;i<<1<=m;i<<=1)
            {
                t=t*t;
            }
            m-=i;
            ret=ret*t;
            if(m==1)
                ret=ret*(*this);
        }
        return ret;
    }
    bool BigNum::operator>(const BigNum & T) const   //大数和还有一个大数的大小比較
    {
        int ln;
        if(len > T.len)
            return true;
        else if(len == T.len)
        {
            ln = len - 1;
            while(a[ln] == T.a[ln] && ln >= 0)
                ln--;
            if(ln >= 0 && a[ln] > T.a[ln])
                return true;
            else
                return false;
        }
        else
            return false;
    }
    bool BigNum::operator >(const int & t) const    //大数和一个int类型的变量的大小比較
    {
        BigNum b(t);
        return *this>b;
    }

    void BigNum::print()    //输出大数
    {
        int i;
        cout << a[len - 1];
        for(i = len - 2 ; i >= 0 ; i--)
        {
            cout.width(DLEN);
            cout.fill('0');
            cout << a[i];
        }
        cout << endl;
    }
    int main(void)
    {
        int i,n;
        int a,b,c;
        BigNum x[101];      //定义大数的对象数组
        while(~scanf("%d%d%d",&a,&b,&c))
        {
            x[0]=a,x[1]=b,x[2]=c;
             for(i=3;i<101;i++)
                x[i]=x[i-1]+x[i-2]+x[i-3];
                    x[99].print();
        }
    }

2.

  另附刘汝佳书上的大数模板

#include<iostream>//
#include<cstdio>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
struct BigInteger
{
    static const int BASE = 100000000;
    static const int WIDTH = 8;
    vector<int>s;
    BigInteger(long long num=0){*this = num;}//构造函数
    BigInteger operator + (const BigInteger& b) const//重载+运算符
    {
        BigInteger c;
        c.s.clear();
        for(int i=0,g=0;;i++)
        {
            if(g==0&&i>=s.size()&&i>=b.s.size())
                break;
            int x=g;
            if(i<s.size())
                x+=s[i];
            if(i<b.s.size())
                x+=b.s[i];
            c.s.push_back(x%BASE);
            g=x/BASE;
        }
        return c;
    }
    BigInteger operator = (long long num)//赋值运算符(数字的)
    {
        s.clear();
        do{
            s.push_back(num % BASE);
            num /= BASE;
        }while(num > 0);
        return *this;
    }
    BigInteger operator = (const string &str)//赋值运算符（字符串的）
    {
        s.clear();
        int x,len = (str.length()-1) / WIDTH + 1;
        for(int i=0;i<len;i++)
        {
            int end = str.length() - i * WIDTH;
            int start = max(0,end - WIDTH);
            sscanf(str.substr(start,end - start).c_str(),"%d",&x);
            s.push_back(x);
        }
        return *this;
    }
};
ostream& operator << (ostream &out,const BigInteger& x)//重载输出运算符
{
    out << x.s.back();
    for(int i=x.s.size()-2;i>=0;i--)
    {
        char buf[20];
        sprintf(buf,"%08d",x.s[i]);
        for(int j=0;j<strlen(buf);j++)
            out  << buf[j];
    }
    return out;
}
istream& operator >> (istream &in,BigInteger& x)//重载输入运算符
{
    string s;
    if(!(in >> s))
        return in;
    x=s;
    return in;
}
int main()
{
    BigInteger a,b;
    while(cin>>a>>b)
    {
        cout<<a+b<<endl;
    }
    return 0;;
}