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大数乘法

2016-03-25 22:39 369 查看
乘积是逐位相乘,也就是aibj,结果加入到积C的第i+j位,最后处理进位即可,例如:A =17 = 1*10 + 7 = (7,1)最后是十进制的幂表示法,幂次是从低位到高位,以下同。B=25 = 2*10 + 5 = (5, 2);C = A * B = (7 * 5, 1 * 5 + 2 * 7, 1 * 2) = (35, 19, 2) = (5, 22, 2) = (5, 2. 4)=425。

原博客的思路为:

(1)转换并反转,字符串转换为数字并将字序反转;

(2)逐位相乘,结果存放在result_num[i+j]中;

(3)处理进位,消除多余的0;

(4)转换并反转,将计算结果转换为字符串并反转。

原博客中采用指针参数传递,字符串长度有限制,改为通过string传参数,

上面的思路还是很清晰的,但代码有些过长,考虑优化如下:


(1)上述思路是先转换反转,其实无需先将全部字符串转换为数字的,可即用即转,节约空间;

(2)无需等到逐位相乘都结束,才处理进位,可即乘即进;

(3)无需等到所有结果出来后,将结果转换为字符,可即乘即转。

优化后时间复杂度不变,但节省了空间,代码更简洁。如下:


头文件和数据结构:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
using namespace std;
struct bigcheng2
{
string a;
string b;
string result_str;
};
void reverse_data( string &data);//字符串反转
void multiply2(bigcheng2 &tempcheng2);//字符串模拟相乘


字符串反转:

void reverse_data( string &data)
{
char temp = '0';
int start=0;
int end=data.size()-1;
assert( data.size()&& start <= end );
while ( start < end )
{
temp = data[start];
data[start++] = data[end];
data[end--] = temp;
}
}


两数相乘:

void multiply2(bigcheng2 &tempcheng2)
{
reverse_data(tempcheng2.a);//字符串反转
reverse_data(tempcheng2.b);
int c=0;
string temp(tempcheng2.a.size()+tempcheng2.b.size(),'0');//将temp全部初始化为0字符
for (unsigned int i=0;i<tempcheng2.a.size();i++)
{
unsigned int j;
for (j=0;j<tempcheng2.b.size();j++)
{
c+=temp[i+j]-'0'+(tempcheng2.a[i]-'0')*(tempcheng2.b[j]-'0');//注意temp[i+j]可能保存有上一次计算的结果
temp[i+j]=(c%10)+'0';//将结果转换为字符
c=c/10;
}
while(c)
{
temp[i+j++]+=c%10;//temp里已存字符
c=c/10;
}
}
for (int i=temp.size()-1;i>=0;i--)
{
if (temp[i]!='0')
8f58

break;
else
temp.pop_back();
}
reverse_data(temp);//结果?字Á?符¤?串ä?反¤¡ä转Áa
tempcheng2.result_str=temp;
}


主函数:

int main()
{
bigcheng2 tempcheng2;
string a,b;
cin>>a>>b;
tempcheng2.a=a;
tempcheng2.b=b;
multiply2(tempcheng2);
cout<<tempcheng2.result_str<<endl;
system("pause");
return 0;
}
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