大数模板大数加法，大数减法，大数乘法，大数除法，大数比较等操作

以你之姓@ 2022-09-24 15:18 177阅读 0赞

实现了一个大数模板类，包括加减乘除，求余，比较大小等等操作。

#include<iostream> 
 #include<string> 
 #include<iomanip> 
 #include<algorithm> 
 using namespace std; 
 
 #define MAXN 9999
 #define MAXSIZE 10
 #define DLEN 4
 
 class CalBigNum
 { 
 private: 
 	int a[500]; //可以控制大数的位数 
 	int len; //大数长度
 public: 
 	CalBigNum(){ len = 1;memset(a,0,sizeof(a)); } //构造函数
 	CalBigNum(const int); //将一个int类型的变量转化为大数
 	CalBigNum(const char*); //将一个字符串类型的变量转化为大数
 	CalBigNum(const CalBigNum &); //拷贝构造函数
 	CalBigNum &operator=(const CalBigNum &); //重载赋值运算符，大数之间进行赋值运算
 
 	friend istream& operator>>(istream&, CalBigNum&); //重载输入运算符
 	friend ostream& operator<<(ostream&, CalBigNum&); //重载输出运算符
 
 	CalBigNum operator+(const CalBigNum &) const; //重载加法运算符，两个大数之间的相加运算 
 	CalBigNum operator-(const CalBigNum &) const; //重载减法运算符，两个大数之间的相减运算 
 	CalBigNum operator*(const CalBigNum &) const; //重载乘法运算符，两个大数之间的相乘运算 
 	CalBigNum operator/(const int &) const; //重载除法运算符，大数对一个整数进行相除运算
 
 	CalBigNum 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 CalBigNum & T)const; //大数和另一个大数的大小比较
 	bool operator>(const int & t)const; //大数和一个int类型的变量的大小比较
 
 	void print(); //输出大数
 }; 
 CalBigNum::CalBigNum(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;
 }
 CalBigNum::CalBigNum(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;
 	}
 }
 CalBigNum::CalBigNum(const CalBigNum & 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]; 
 } 
 CalBigNum & CalBigNum::operator=(const CalBigNum & 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, CalBigNum & 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, CalBigNum& 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;
 }
 
 CalBigNum CalBigNum::operator+(const CalBigNum & T) const //两个大数之间的相加运算
 {
 	CalBigNum 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;
 }
 CalBigNum CalBigNum::operator-(const CalBigNum & T) const //两个大数之间的相减运算 
 { 
 	int i,j,big;
 	bool flag;
 	CalBigNum 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; 
 } 
 
 CalBigNum CalBigNum::operator*(const CalBigNum & T) const //两个大数之间的相乘运算 
 { 
 	CalBigNum 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; 
 } 
 CalBigNum CalBigNum::operator/(const int & b) const //大数对一个整数进行相除运算
 { 
 	CalBigNum 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 CalBigNum::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;
 }
 CalBigNum CalBigNum::operator^(const int & n) const //大数的n次方运算
 {
 	CalBigNum 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 CalBigNum::operator>(const CalBigNum & T) const //大数和另一个大数的大小比较
 { 
 	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 CalBigNum::operator >(const int & t) const //大数和一个int类型的变量的大小比较
 {
 	CalBigNum b(t);
 	return *this>b;
 }
 
 void CalBigNum::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;
 CalBigNum x,y,sum,dif,mul,div;
 	cin>>x;
 	cin>>y;
 	sum = x+y;
 	dif = x-y;
 	mul=x*y;
 	div=x/y;
 	cout<<”sum=”<<sum<<” dif=”<<dif<<” mul=”<<mul<<” div=”<<div<<endl;
 	CalBigNum x[101]; //定义大数的对象数组
 	x[0]=1;
 	for(i=1;i<101;i++)
 		x[i]=x[i-1]*(4*i-2)/(i+1);
 	while(scanf("%d",&n)==1 && n!=-1)
 	{
 		x[n].print();
 	}
 }