大整数加减乘法C语言版本
c语言大数运算
c语言大数运算摘要:1.C 语言大数运算的背景和需求2.C 语言大数运算的方法和技巧3.C 语言大数运算的实际应用案例4.C 语言大数运算的优缺点分析正文:一、C 语言大数运算的背景和需求在计算机科学领域,大数运算是指对非常大的数字进行加、减、乘、除等数学运算。
随着各种复杂数学问题和实际应用场景的出现,对大数运算的需求越来越高。
C 语言作为一种广泛应用的编程语言,也需要提供对大数运算的支持。
二、C 语言大数运算的方法和技巧1.使用数组存储大数为了实现大数运算,首先需要解决数字的存储问题。
C 语言可以使用数组来存储大数,将每一位数字存储在数组的不同下标中。
这样,在实现大数运算时,可以对数组中的每一位数字进行操作。
2.定义大数运算函数C 语言中可以自定义大数运算函数,例如加法、减法、乘法、除法等。
这些函数可以接收数组作为参数,对数组中的数字进行运算。
在实现这些函数时,需要注意数字的位数和进制,以及可能出现的溢出问题。
3.优化大数运算效率为了提高大数运算的效率,可以采用一些优化技巧,例如使用位运算、分治法等。
这些技巧可以减少运算次数,提高程序运行速度。
三、C 语言大数运算的实际应用案例C 语言大数运算在许多实际应用场景中都有广泛的应用,例如密码学、计算机图形学、数值计算等。
以下是一个简单的密码学应用案例:假设需要对两个大整数进行模运算,可以使用C 语言大数运算方法实现:```c#include <stdio.h>int mod_exp(int a, int b, int m) {int result[1000];result[0] = 1;for (int i = 1; i < 1000; i++) {for (int j = 0; j < 1000; j++) {result[i * 1000 + j] = (result[i * 1000 + j] + (long long)a * result[j * 1000 + b]) % m;}}return result[0];}int main() {int a, b, m;scanf("%d %d %d", &a, &b, &m);int result = mod_exp(a, b, m);printf("%d", result);return 0;}```四、C 语言大数运算的优缺点分析C 语言大数运算的优点是可以处理非常大的数字,且运算速度快。
大数位数c语言
大数位数c语言一、引言在计算机科学中,大数位数是指超出计算机内部数据类型所能表示的数字范围的整数。
在实际应用中,大数位数常常出现在密码学、数论、金融等领域。
本文将介绍如何使用C语言实现大数位数的运算。
二、大数位数的表示大数位数可以使用数组来表示,每个元素存储一个数字位。
例如,要表示1234567890这个数字,可以使用以下数组:int num[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};其中,num[0]存储最高位的数字1,num[9]存储最低位的数字0。
三、大数位数的加法实现大数位数的加法需要模拟手工计算过程。
具体步骤如下:1.将两个大整数对齐(即补齐高位),使它们长度相等。
2.从低到高逐个相加,并将进位保存。
3.最后如果有进位,则需要在结果数组中添加一位,并将进位赋值给该位置。
以下是C语言实现大整数加法的代码:void add(int a[], int b[], int c[]) {int carry = 0;for (int i = 0; i < MAXLEN; i++) {int sum = a[i] + b[i] + carry;c[i] = sum % 10;carry = sum / 10;}if (carry > 0) {c[MAXLEN] = carry;}}四、大数位数的减法实现大数位数的减法也需要模拟手工计算过程。
具体步骤如下:1.将两个大整数对齐(即补齐高位),使它们长度相等。
2.从低到高逐个相减,并将借位保存。
3.最后如果有借位,则说明被减数小于减数,需要进行借位操作。
以下是C语言实现大整数减法的代码:void sub(int a[], int b[], int c[]) {int borrow = 0;for (int i = 0; i < MAXLEN; i++) {int diff = a[i] - b[i] - borrow;if (diff < 0) {diff += 10;borrow = 1;} else {borrow = 0;}c[i] = diff;}}五、大数位数的乘法实现大数位数的乘法也需要模拟手工计算过程。
用c语言编写加减乘除程序
用c语言编写加减乘除程序加减乘除是数学上最基本的四则运算,而用计算机语言实现这些运算则是计算机科学最基本的知识之一。
在c语言中,实现四则运算需要使用基本的算术运算符,并需要注意数据类型的匹配。
加法运算是最简单的四则运算之一,使用c语言执行加法运算的方法是,用“+”符号分隔两个运算数并用“=”符号赋值给结果变量。
例如,将两个整数相加并输出结果,代码如下:```#include <stdio.h>int main(){int a = 5, b = 7, sum;sum = a + b;printf("The sum of %d and %d is %d", a, b, sum);}```这段代码将输出结果:“The sum of 5 and 7 is 12”,其中sum 变量存储了a和b两个变量的和。
减法运算的实现方法与加法运算类似,只需将运算符改为“-”即可,例如:```#include <stdio.h>int main(){int a = 5, b = 7, diff;diff = a - b;printf("The difference between %d and %d is %d", a, b, diff);}```这段代码将输出结果:“The difference between 5 and 7 is -2”,其中diff变量存储了a和b两个变量的差。
乘法运算可以使用“*”符号来实现,例如:```#include <stdio.h>int main(){int a = 5, b = 7, prod;prod = a * b;printf("The product of %d and %d is %d", a, b, prod);return 0;```这段代码将输出结果:“The product of 5 and 7 is 35”,其中prod变量存储了a和b两个变量的积。
C语言中超大整数乘法运算
C语言中超大整数乘法运算在计算机中,长整型(long int)变量的范围是 -2147483648 至 2147483647,因此若用长整型变量做乘法运算,乘积最多不能超过 10位数。
即便用双精度型(double)变量,也仅能保证 16 位有效数字的精度。
在某些需要更高精度的乘法运算的场合,需要用别的办法来实现乘法运算。
比较容易想到的是做多位数乘法时列竖式进行计算的方法,只要写出模拟这一过程的程序,就能实现任意大整数的乘法运算。
经过查阅资料,找到一种更易于编程的方法,即“列表法”。
下面先介绍“列表法”:例如当计算8765 x 234时,把乘数与被乘数照如下列出,见表1:把表1中的数按图示斜线分组(横纵坐标和相等的数分为一组),把每组数的累加起来所得的和记在表格下方,见表 2:从最低位的 20 开始,保留个位数字“0”,把个位以外的数“2”进到前一位;把次低位的 39 加上低位进上来的 2 得 41,保留个位数字“1”,把“4”进到前一位;以此类推,直至最高位的 16,16 加上低位进上来的4得 20,保留“0”,把2进到最高位,得乘积答数 2051010。
根据以上思路就可以编写C 程序了,再经分析可得:1、一个m 位的整数与一个 n 位的整数相乘,乘积为m+n-1 位或m+n 位。
2、程序中,用三个字符数组分别存储乘数、被乘数与乘积。
由第 1 点分析知,存放乘积的字符数组的长度应不小于存放乘数与被乘数的两个数组的长度之和。
3、可以把第二步“计算填表”与第三四步“累加进位”放在一起完成,可以节省存储表格 2所需的空间。
4、程序关键部分是两层循环,内层循环累计一组数的和,外层循环处理保留的数字与进位。
编写的程序如下:#define MAXLENGTH 1000#include <stdio.h>#include <string.h>void compute(char *a, char *b, char *c);void main(void){char a[MAXLENGTH], b[MAXLENGTH], c[MAXLENGTH * 2];puts("Input multiplier :");gets(a);puts("Input multiplicand :");gets(b);compute(a, b, c);puts("Answer :");puts(c);getchar();}void compute(char *a, char *b, char *c){int i, j, m, n;long sum, carry;m = strlen(a) - 1;n = strlen(b) - 1;for (i = m; i >= 0; i--)a[i] -= '0';for (i = n; i >= 0; i--)b[i] -= '0';c[m + n + 2] = '\0';carry = 0;for (i = m + n; i >= 0; i--) /* i 为坐标和 */{sum = carry;if ((j = i - m) < 0)j = 0;for ( ; j<=i && j<=n; j++) /* j 为纵坐标 */ sum += a[i-j] * b[j]; /* 累计一组数的和 */c[i + 1] = sum % 10 + '0'; /* 算出保留的数字 */ carry = sum / 10; /* 算出进位 */}if ((c[0] = carry+'0') == '0') /* if no carry, */ c[0] = '\040'; /* c[0] equals to space */}效率分析:用以上算法计算 m位整数乘以n 位整数,需要先进行 m x n次乘法运算,再进行约m + n次加法运算和 m + n次取模运算(实为整数除法)。
实现大整数的加法和减法(C++)
实现大整数的加法和减法(C++)大整数加法和减法是在计算机科学中常见的问题。
由于计算机内部的整数类型范围有限,当需要处理超出这个范围的大整数时,就需要借助特殊的算法和数据结构来进行计算。
对于大整数的加法,我们可以借鉴小学学习的加法规则,从低位开始,逐位相加,并考虑进位的情况。
具体而言,对于两个大整数的相同位置上的位数,我们可以直接相加,并将结果存储在新的大整数中,如果结果超过了当前位置的表示范围,则将进位保存,并在下一位计算时加上。
最后,如果最高位产生进位,需要将这个进位也加入结果中。
例如,假设我们要计算大整数1234567890和9876543210的和。
我们从低位开始相加,首先计算个位数0和0的和,结果为0。
接着计算十位数9和1的和,结果为10,即个位数为0,十位数需要进位。
然后计算百位数8、千位数7和万位数6的和,依次类推。
最后得到的结果为11111111100。
而对于大整数的减法,我们可以借鉴小学学习的减法规则,从低位开始逐位相减,并考虑借位的情况。
具体而言,对于两个大整数相同位置上的位数,如果被减数大于减数,直接相减,结果存储在新的大整数中;如果被减数小于减数,需要向高位借位。
最后,如果最高位产生借位,需要将这个借位也减去。
假设我们要计算大整数9876543210减去1234567890的差。
我们从低位开始逐位相减,首先计算个位数0减去0的差,结果为0。
接着计算十位数1减去9的差,由于1小于9,需要向高位借位,得到借位后结果为11减去9,结果为2。
然后计算百位数8减去8的差,结果为0,千位数7减去7的差,结果为0,依次类推。
最后得到的结果为8641975320。
然而,大整数的加法和减法问题并不仅仅需要解决进位和借位的问题,还需要考虑大整数的存储和表示方式。
在C++中,可以使用字符串来存储大整数,并通过自定义的算法进行计算。
例如,我们可以使用字符串的每一位来表示大整数的每一位,并通过字符串相应位置上的字符来进行加法和减法运算。
大整数加减运算的C语言实现
大整数加减运算的C语言实现一、大整数的表示:二、大整数的加法:大整数的加法运算过程与平常的加法运算类似,从个位开始逐位相加,并考虑进位的情况。
实现大整数的加法过程如下:1.首先创建一个新的数组,用于存储结果。
2.定义两个指针,分别指向两个加数数组的最低位。
3.从最低位开始,将对应位置的数值相加,并判断是否有进位。
4.如果有进位,则将进位值加到下一位。
5.重复第3、4步,直到两个加数数组遍历完。
6.最后判断是否还有进位,如果有,则需要将进位添加到结果数组的高位。
以下是大整数加法的C语言实现代码:```c#include <stdio.h>#include <string.h>//定义大整数结构体typedef structint digits[1000];int length;} BigInt;//大整数的加法BigInt addBigInt(BigInt a, BigInt b)BigInt result;memset(result.digits, 0, sizeof(result.digits)); int carry = 0; // 进位int i;for (i = 0; i < a.length , i < b.length; i++) int sum = a.digits[i] + b.digits[i] + carry; result.digits[i] = sum % 10;carry = sum / 10;}if (carry != 0)result.digits[i] = carry;result.length = i + 1;} elseresult.length = i;}return result;int mai//创建两个大整数BigInt a, b;memset(a.digits, 0, sizeof(a.digits));memset(b.digits, 0, sizeof(b.digits));//可以通过字符串形式初始化大整数a.length = strlen(a.digits);b.length = strlen(b.digits);//进行大整数的加法运算BigInt sum = addBigInt(a, b);//打印结果for (int i = sum.length - 1; i >= 0; i--) printf("%d", sum.digits[i]);}return 0;```三、大整数的减法:大整数的减法运算过程与平常的减法运算类似,从个位开始逐位相减,并考虑借位的情况。
biginteger用法c语言
biginteger用法c语言一、概述在C语言编程中,我们经常需要处理超过标准数据类型表示范围的大整数。
因为标准的整数类型(如i nt、l on g)有其表示范围限制,当处理超过这些范围的大整数时,我们不能简单地使用常规的整数运算符和函数。
针对这个问题,我们可以使用bi gi nt e ge r库来处理大整数。
本文将介绍b ig in te g er库的用法,包括如何安装和使用它来进行大整数运算。
二、安装b igintege r库在使用b ig in te ge r库之前,我们需要先安装它。
下面是安装步骤:1.打开终端或命令提示符,进入C语言项目的根目录。
2.下载bi gi nt eg er库的源代码,并将其解压到项目的文件夹中。
3.在终端或命令提示符中,使用gc c编译器编译b ig in te g er的源文件。
4.将生成的库文件链接到你的C语言项目中。
安装完成后,我们就可以开始使用bi gin t eg er库进行大整数运算了。
三、使用b igintege r库1.引入b i g i n t e g e r库在使用b ig in te ge r库之前,我们需要在代码中引入它。
下面是引入b i gi nt eg er库的代码示例:```c#i nc lu de"b ig in teg e r.h"```2.创建b i g i n t e g e r对象在使用bi gi nt eg er库之前,我们需要先创建一个bi gi nte g er对象。
下面是创建b ig in te g er对象的代码示例:```cb i nt nu m1,n um2;```3.给b i g i n t e g e r对象赋值我们可以使用`b in t_s et`函数将一个整数赋给一个b ig in te g er对象。
下面是给bi gi nt ege r对象赋值的代码示例:```cb i nt_s et(&nu m1,1234567890);b i nt_s et(&nu m2,-9876543210);```4.进行大整数运算使用bi gi nt eg er库,我们可以进行各种大整数运算,包括加法、减法、乘法和除法。
C语言中超大整数乘法运算
C语言中超大整数乘法运算在计算机中,长整型(long int)变量的范围是 -48 至 47,因此若用长整型变量做乘法运算,乘积最多不能超过 10位数。
即便用双精度型(double)变量,也仅能保证 16 位有效数字的精度。
在某些需要更高精度的乘法运算的场合,需要用别的办法来实现乘法运算。
比较容易想到的是做多位数乘法时列竖式进行计算的方法,只要写出模拟这一过程的程序,就能实现任意大整数的乘法运算。
经过查阅资料,找到一种更易于编程的方法,即“列表法”。
下面先介绍“列表法”:例如当计算8765 x 234时,把乘数与被乘数照如下列出,见表1:把表1中的数按图示斜线分组(横纵坐标和相等的数分为一组),把每组数的累加起来所得的和记在表格下方,见表 2:从最低位的 20 开始,保留个位数字“0”,把个位以外的数“2”进到前一位;把次低位的 39 加上低位进上来的 2 得 41,保留个位数字“1”,把“4”进到前一位;以此类推,直至最高位的 16,16 加上低位进上来的4得 20,保留“0”,把2进到最高位,得乘积答数 2051010。
根据以上思路就可以编写C 程序了,再经分析可得:1、一个m 位的整数与一个 n 位的整数相乘,乘积为m+n-1 位或m+n 位。
2、程序中,用三个字符数组分别存储乘数、被乘数与乘积。
由第 1 点分析知,存放乘积的字符数组的长度应不小于存放乘数与被乘数的两个数组的长度之和。
3、可以把第二步“计算填表”与第三四步“累加进位”放在一起完成,可以节省存储表格 2所需的空间。
4、程序关键部分是两层循环,内层循环累计一组数的和,外层循环处理保留的数字与进位。
编写的程序如下:#define MAXLENGTH 1000#include <>#include <>void compute(char *a, char *b, char *c);void main(void){char a[MAXLENGTH], b[MAXLENGTH], c[MAXLENGTH * 2];puts("Input multiplier :");gets(a);puts("Input multiplicand :");gets(b);compute(a, b, c);puts("Answer :");puts(c);getchar();}void compute(char *a, char *b, char *c) {int i, j, m, n;long sum, carry;m = strlen(a) - 1;n = strlen(b) - 1;for (i = m; i >= 0; i--)a[i] -= '0';for (i = n; i >= 0; i--)b[i] -= '0';c[m + n + 2] = '\0';carry = 0;for (i = m + n; i >= 0; i--) /* i 为坐标和 */ {sum = carry;if ((j = i - m) < 0)j = 0;for ( ; j<=i && j<=n; j++) /* j 为纵坐标 */sum += a[i-j] * b[j]; /* 累计一组数的和 */c[i + 1] = sum % 10 + '0'; /* 算出保留的数字 */carry = sum / 10; /* 算出进位 */}if ((c[0] = carry+'0') == '0') /* if no carry, */c[0] = '\040'; /* c[0] equals to space */}效率分析:用以上算法计算 m位整数乘以n 位整数,需要先进行 m x n次乘法运算,再进行约m + n次加法运算和 m + n次取模运算(实为整数除法)。
大一c语言编程四则运算
大一c语言编程四则运算在学习C语言过程中,四则运算是我们最常接触的基础知识之一。
四则运算包括加、减、乘、除四种基本运算,本文将以大一C语言编程四则运算为主题,详细介绍四则运算的实现方法和注意点。
一、加法运算加法运算是最简单的运算之一,只需要使用“+”符号即可实现。
例如,将两个整数a和b相加,可以使用以下代码实现:int a = 10;int b = 20;int c = a + b;其中,a和b为要相加的两个整数,c为保存结果的变量。
二、减法运算减法运算与加法运算类似,只需要使用“-”符号即可实现。
例如,将两个整数a和b相减,可以使用以下代码实现:int a = 20;int b = 10;int c = a - b;其中,a和b为要相减的两个整数,c为保存结果的变量。
三、乘法运算乘法运算需要使用“*”符号。
例如,将两个整数a和b相乘,可以使用以下代码实现:int a = 10;int b = 20;int c = a * b;其中,a和b为要相乘的两个整数,c为保存结果的变量。
需要注意的是,如果a和b中有一个是浮点数,那么结果也会是浮点数。
四、除法运算除法运算需要使用“/”符号。
例如,将两个整数a和b相除,可以使用以下代码实现:int a = 20;int b = 10;int c = a / b;其中,a和b为要相除的两个整数,c为保存结果的变量。
需要注意的是,如果a和b中有一个是浮点数,那么结果也会是浮点数。
此外,如果b为0,程序将会出现除0错误。
五、复合运算除了基本的四则运算外,还有一些复合运算,例如加等于和减等于运算。
例如,将变量a加上10,可以使用以下代码实现:int a = 10;a += 10;其中,a += 10等价于a = a + 10。
减等于运算同理。
六、小数运算除了整数运算外,C语言还支持小数运算。
小数运算需要使用浮点型变量,例如:float a = 1.23;float b = 4.56;float c = a + b;其中,a和b为要相加的两个浮点数,c为保存结果的变量。
C语言加减乘除运算
C语言加减乘除运算C语言加减乘除运算C语言也可以进行加减乘除运算,但是运算符号与数学中的略有不同。
下面一起来看看!加号、减号与数学中的一样,乘号、除号不同,另外C语言还多了一个求余数的运算符。
我们先来看一段代码:#include#includeint main(){ int a=12; int b=100; float c=8.5; int m=a+b; float n=b*c; double p=a/c; int q=b%a; printf("m=%d, n=%f, p=%lf, q=%d ", m, n, p, q); system("pause"); return 0;} 输出结果:m=112, n=850.000000, p=1.411765, q=4你也可以让数字直接参与运算:#include#includeint main(){ int a=12; int b=100; float c=8.9; int m=a-b; // 变量参与运算 int n=a+239; // 有变量也有数字 double p=12.7*34.3; // 数字直接参与运算 printf("m=%d, n=%d, p=%lf ", m, n, p); printf("m*2=%d, 6/3=%d, m*n=%ld ", m*2, 6/3, m*n); system("pause"); return 0;}输出结果:m=-88, n=251, p=435.610000m*2=-176, 6/3=2, m*n=-22088对于除法,需要注意的'是除数不能为0,所以诸如int a=3/0;这样的语句是错误的。
加减乘除的简写先来看一个例子:#include#includeint main(){ int a=12; int b=10; printf("a=%d ", a); a=a+8; printf("a=%d ", a); a=a*b; printf("a=%d ", a); system("pause"); return 0;}输出结果:a=12a=20a=200第一次输出 a 原来的值;a=a+8;相当于用a+8的值替换原来 a 的值,所以第二次输出20;第三次用a*b的值替换第二次的值,所以是200。
c语言 大数字处理
在C语言中,处理大数字通常需要使用数组或自定义的数据结构,因为基本的整数类型(如int、long等)可能无法表示足够大的数字。
以下是一些处理大数字的常见方法:
1. 使用数组表示大整数:
大数字可以用一个数组来表示,数组的每个元素存储数字的一位。
通过对数组进行操作,可以实现大整数的加法、减法、乘法和除法等运算。
2. 使用字符串表示大整数:
将大整数表示为字符串,每个字符表示一个数字。
这样做可以方便地利用C语言的字符串处理函数来实现大整数的各种运算。
3. 使用现有的大数库:
一些C语言库提供了大数运算的支持,例如GMP(GNU Multiple Precision Arithmetic Library)。
这些库通常包含了高效的大数运算算法,可以用于处理极大的数字。
选择哪种方法取决于你的具体需求和性能要求。
使用数组和字符串的方法相对较基础,而使用现有的大数库可以提供更高效和方便的解决方案。
C语言程序设计100例之(68):大整数乘法
C语⾔程序设计100例之(68):⼤整数乘法例68 ⼤整数乘法问题描述求两个不超过200位的⾮负整数的积。
输⼊有两⾏,每⾏是⼀个不超过200位的⾮负整数,没有多余的前导0。
输出⼀⾏,即相乘后的结果。
结果⾥不能有多余的前导0,即如果结果是342,那么就不能输出为0342。
输⼊样例1234567890098765432100输出样例1219326311126352690000(1)编程思路。
将⼤整数⽤字符串保存,编写函数void mul(char *a,char *b,char *c)实现⼤整数c=a*b。
在函数中⽤int x[201]和int y[201]分别存放两个乘数,⽤int z[401]来存放积。
计算的中间结果也都存在数组z中。
数组z长度取401 是因为两个200 位的数相乘,积最多会有400 位。
x[0], y[0], z[0]都表⽰个位。
计算的过程基本上和⼩学⽣列竖式做乘法相同。
为编程⽅便,不急于处理进位,⽽将进位问题留待最后统⼀处理。
在乘法过程中,数组x的第i 位和y的第j 位相乘所得的数,⼀定是要累加到z的第i+j 位上。
这⾥下标i, j 都是从右往左,从0 开始数。
(2)源程序。
#include <stdio.h>#include <string.h>void mul(char *a,char *b,char *c){int len1=strlen(a),len2=strlen(b);int x[201],y[201],z[401];int len=len1+len2;memset(x,0,sizeof(x));memset(y,0,sizeof(y));memset(z,0,sizeof(z));int i,j;for (i=len1-1;i>=0;i--)x[len1-1-i]=a[i]-'0';for (i=len2-1;i>=0;i--)y[len2-1-i]=b[i]-'0';for (i=0;i<len1;i++){{z[i+j]+=x[i]*y[j];}}for (i=0;i<len;i++){if (z[i]>=10){z[i+1]+=z[i]/10;z[i]=z[i]%10;}}while (len>0 && z[len-1]==0) // 去前置0len--;if (len==0) // a*b=0时特判{c[0]='0';c[1]='\0';return ;}for (i=0;i<len;i++)c[i]=z[len-1-i]+'0';c[len]='\0';}int main(){char s1[201],s2[201],ans[401];scanf("%s%s",s1,s2);mul(s1,s2,ans);printf("%s\n",ans);return 0;}习题6868-1 ⼤整数除法问题描述求两个⼤的正整数相除的商。
用C语言实现超长整数的加减乘除四则运算
q= q > nex t;
}
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·3 8· (总 284) 用 C 语言实现超长整数的加减乘除四则运算 2003 年
} if (i 1) 加数、被加数均已结束, 最高位有进位 { h= m a lloc (sizeof (struct node) ) ; h > data= 1; h > nex t= hc > nex t; hc > nex t= h; q= q > nex t; } link to str (hc, s) ; 将加和链表转换为字符串 delink (ha) ; delink (hb) ; delink (hc) ; retu rn s;
C语言课程设计大数加减实验报告
大数加减一、目的因为C语言中的int类型和long 类型的大小范围仅为(-32767~32767和-2147483647~2147483647),在某些较大型计算中,数据长度不能满足需要。
本实验目的是用C设计一个足够大的整数类型,实现两个大整数的加减运算。
二、需求分析1、输入的形式和输入值的范围运行程序时,按照提示将依次输入一个整数、一个‘+’或‘-’号和另一个整数;输入值最小为0,最大可达100位,但当输入的两个数都是100位且相加时,可能会发生溢出,所以为了保险起见,最大输入为99位。
2、输出的形式输入的两个数进行加法或减法运算后,结果将以一个整型数输出。
3、程序所能达到的功能在某些较大型计算中,C语言中的int类型和long 类型的长度不能满足需要,本程序借助字符数组来储存这两个大数,然后根据0-9的ASCII码进行加减并转换成数字输出,从而实现两个大整数的加减运算。
4、初步的测试计划(1)两个正整数相加,结果分发生进位和未发生进位两种情况;(2)两个正整数相减,分大数减小数和小数减大数两种情况。
三、概要设计1、主函数模块int mian(){定义变量;Do{定义字符数组并初始化;调用函数读入两个数据和从键盘输入‘+’或‘-’;给变量赋值;使用switch结构来实现加减运算并输出结果;提示是否继续计算;} while ( );return 0;}2、子函数功能int read(char str[N]);用数组读入整数并返回数位;void increase(char str1[N],char str2[N],char str[N],int m,int n,int a,int b);对两个整数进行加法运算;void output(char str[N],int m);输出两个整数相加后的结果;void calculate(char str1[N],char str2[N],char str[N],int m,int n,int a,int b);比较两个整数的大小,调用其它函数执行减法运算,输出结果;void decrease(char str1[N],char str2[N],char str[N],int m,int n,int a,int b);对两个整数进行减法运算;void print(char str[N],int m);输出两个整数相减后的结果。
C语言实现大整数加减运算详解
C语⾔实现⼤整数加减运算详解前⾔我们知道,在数学中,数值的⼤⼩是没有上限的,但是在计算机中,由于字长的限制,计算机所能表⽰的范围是有限的,当我们对⽐较⼩的数进⾏运算时,如:1234+5678,这样的数值并没有超出计算机的表⽰范围,所以可以运算。
但是当我们在实际的应⽤中进⾏⼤量的数据处理时,会发现参与运算的数往往超过计算机的基本数据类型的表⽰范围,⽐如说,在天⽂学上,如果⼀个星球距离我们为100万光年,那么我们将其化简为公⾥,或者是⽶的时候,我们会发现这是⼀个很⼤的数。
这样计算机将⽆法对其进⾏直接计算。
可能我们认为实际应⽤中的⼤数也不过就是⼏百位⽽已,实际上,在某些领域⾥,甚⾄可能出现⼏百万位的数据进⾏运算,这是我们很难想象的。
如果没有计算机,那么计算效率可想⽽知。
由于编程语⾔提供的基本数值数据类型表⽰的数值范围有限,不能满⾜较⼤规模的⾼精度数值计算,因此需要利⽤其他⽅法实现⾼精度数值的计算,于是产⽣了⼤数运算。
本项⽬实现了⼤数运算的加、减运算。
⼀. 问题提出⽤C语⾔实现⼀个⼤整数计算器。
初步要求⽀持⼤整数的加、减运算,例如8888888888888+1112=8888888890000或1000000000000-999999999999=1。
C语⾔中,整型变量所能存储的最宽数据为0xFFFF FFFF,对应的⽆符号数为4294967295,即⽆法保存超过10位的整数。
注意,此处"10位"指数学中的10个数字,并⾮计算机科学中的10⽐特。
浮点类型double虽然可以存储更多位数的整数,但⼀⽅⾯常数字⾯量宽度受编译器限制,另⼀⽅⾯通过浮点⽅式处理整数精度较低。
例如:double a = 1377083362513770833626.0, b=1585054852315850548524.0;printf("res = %.0f\n", a+b);输出为res = 2962138214829621510144,⽽正确值应为2962138214829621382150。
C语言中超大整数乘法运算
C语言中超大整数乘法运算在计算机中,长整型(long int)变量的范围是 -2147483648 至 2147483647,因此若用长整型变量做乘法运算,乘积最多不能超过 10位数。
即便用双精度型(double)变量,也仅能保证 16 位有效数字的精度。
在某些需要更高精度的乘法运算的场合,需要用别的办法来实现乘法运算。
比较容易想到的是做多位数乘法时列竖式进行计算的方法,只要写出模拟这一过程的程序,就能实现任意大整数的乘法运算。
经过查阅资料,找到一种更易于编程的方法,即“列表法”。
下面先介绍“列表法”:例如当计算8765 x 234时,把乘数与被乘数照如下列出,见表1:把表1中的数按图示斜线分组(横纵坐标和相等的数分为一组),把每组数的累加起来所得的和记在表格下方,见表 2:从最低位的 20 开始,保留个位数字“0”,把个位以外的数“2”进到前一位;把次低位的 39 加上低位进上来的 2 得 41,保留个位数字“1”,把“4”进到前一位;以此类推,直至最高位的 16,16 加上低位进上来的4得 20,保留“0”,把2进到最高位,得乘积答数 2051010。
根据以上思路就可以编写C 程序了,再经分析可得:1、一个m 位的整数与一个 n 位的整数相乘,乘积为m+n-1 位或m+n位。
2、程序中,用三个字符数组分别存储乘数、被乘数与乘积。
由第 1 点分析知,存放乘积的字符数组的长度应不小于存放乘数与被乘数的两个数组的长度之和。
3、可以把第二步“计算填表”与第三四步“累加进位”放在一起完成,可以节省存储表格 2所需的空间。
4、程序关键部分是两层循环,内层循环累计一组数的和,外层循环处理保留的数字与进位。
编写的程序如下:#define MAXLENGTH 1000#include <stdio.h>#include <string.h>void compute(char *a, char *b, char *c);void main(void){char a[MAXLENGTH], b[MAXLENGTH], c[MAXLENGTH * 2];puts("Input multiplier :");gets(a);puts("Input multiplicand :");gets(b);compute(a, b, c);puts("Answer :");puts(c);getchar();}void compute(char *a, char *b, char *c){inti, j, m, n;long sum, carry;m = strlen(a) - 1;n = strlen(b) - 1;for (i = m; i>= 0; i--)a[i] -= '0';for (i = n; i>= 0; i--)b[i] -= '0';c[m + n + 2] = '\0';carry = 0;for (i = m + n; i>= 0; i--) /* i为坐标和 */{sum = carry;if ((j = i - m) < 0)j = 0;for ( ; j<=i&& j<=n; j++) /* j 为纵坐标 */ sum += a[i-j] * b[j]; /* 累计一组数的和 */c[i + 1] = sum % 10 + '0'; /* 算出保留的数字 */ carry = sum / 10; /* 算出进位 */}if ((c[0] = carry+'0') == '0') /* if no carry, */ c[0] = '\040'; /* c[0] equals to space */}效率分析:用以上算法计算 m位整数乘以n 位整数,需要先进行 m x n次乘法运算,再进行约m + n次加法运算和 m + n次取模运算(实为整数除法)。
C语言编写大整数
C语言编写大整数本人写的大整数是256进制的,每一个字节里面的每一位都是有用的,因此比较节省空间。
前面我用宏定义定义了大整数最大为128字节,也就是1024位,当然你可以改变SIZE 的大小来改变大整数的位数。
大整数结构如下:typedef struct BigNum//大整数结构{UCHAR data[SIZE]; //空间为(SIZE * sizeof(UCHAR)),就是SIZE个字节}BigNum;以下是头文件BigNum.h////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef_BIGNUM_H_#define_BIGNUM_H_#define SIZE128 //一个大整数用个字节保存,最多表示位大整数#define SIZE_10 2 * SIZEtypedef unsigned char UCHAR;typedef unsigned short USHORT;UCHAR atox(char ch); //将一个十六进制的字符(4位)转位数字,转换失败返回xfftypedef struct BigNum//大整数结构{UCHAR data[SIZE]; //空间为(SIZE * sizeof(UCHAR)),就是SIZE个字节}BigNum;BigNum Init(char* str); //初始化大整数,str为十六进制字符串int GetByte(BigNum bignum); //判断有多少个字节不为BigNum MovByteLetf(BigNum bignum, int n); //左移n个字节BigNum MovByteRight(BigNum bignum, int n); //右移n个字节int Cmp(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数比较大小,>返回,<返回-1,==返回BigNum Add(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数加法BigNum Sub(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数减法//BigNum Mul(BigNum bignum_a, UCHAR uchar); //大整数乘法UCHAR BigNum Mul(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数乘法BigNum Div(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数除法BigNum Mod(BigNum bignum_a, BigNum bignum_b); //大整数模运算BigNum Pow(BigNum bignum, int n); //大整数乘方运算void Print_16(BigNum bignum); //打印十六进制大整数void Print_10(BigNum bignum); //打印十进制大整数#endif////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 以下是C文件BigNum.c////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // BigNum.c : 定义控制台应用程序的入口点。
大一c语言编程四则运算
大一c语言编程四则运算四则运算是我们日常生活中最常见的数学运算,它包括加法、减法、乘法和除法。
在计算机编程中,四则运算是非常基础的知识,也是必不可少的。
本文将介绍如何使用c语言实现四则运算。
加法加法是最基本的运算之一,在c语言中可以使用加号(+)来实现。
例如,我们要计算2+3的结果,可以写成:int result = 2 + 3;这样就可以将计算结果赋值给变量result。
在c语言中,加法还可以用于字符串拼接,例如:char str1[] = "hello";char str2[] = "world";char str3[12];strcpy(str3, str1);strcat(str3, str2);printf("%s", str3);这段代码会输出"helloworld",其中strcpy函数用于将str1复制到str3中,而strcat函数则用于将str2拼接到str3中。
减法减法是另一种基本的运算,可以使用减号(-)来实现。
例如,我们要计算5-3的结果,可以写成:int result = 5 - 3;这样就可以将计算结果赋值给变量result。
乘法乘法也是一种基本的运算,可以使用乘号(*)来实现。
例如,我们要计算2×3的结果,可以写成:int result = 2 * 3;这样就可以将计算结果赋值给变量result。
除法除法也是一种基本的运算,可以使用除号(/)来实现。
需要注意的是,在c语言中,整数除以整数的结果仍为整数,因此如果要得到小数结果,需要将其中一个操作数转换为浮点数。
例如,我们要计算5÷2的结果,可以写成:float result = 5.0 / 2;这样就可以将计算结果赋值给变量result,并且得到一个小数结果。
综合运算除了以上四种基本运算,c语言还可以进行更加复杂的运算,例如混合运算。
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}
printf("相减的结果为:\n");
for(i=k-1;i>=0;i--)
{
if(c[i]!=0) printf("%d",c[i]);
}
printf("\n");
}
void multiply(char s1[],char s2[])
{
int a[32]={0},b[32]={0},c[64]={0};
}
printf("\n");
}
}
main()
{
/*/加法
char s1[63]={'0'} , s2[63]={'0'};
printf("请输入加法第一个数,按回车键结束:\n");
gets(s1);
printf("请输入加法第二个数,按回车键结束:\n");
}
for(i=0;i<=k;i++)
{
if(a[i]<b[i]||a[i]==0)
{
c[i]=a[i]+10-b[i]+cr;
cr=-1;
}else
{
c[i]=a[i]-b[i]+cr;
cr=0;
}
}
printf("相减的结果为:\n");
{
printf("%d+bbb\n",b[i]);
}
*/
for(i=0;i<=k;i++)
{
c[i]=((a[i]+b[i]+cr)%10);
if((a[i]+b[i])>=10)cr=1;
else cr=0;
}
printf("相加的结果为:\n");
n=strlen(s2);
/* 测打印试数组s2
for(i=0;i<n ;i++)
{
printf("%c+s2s2\n",s2[i]);
}
*/
k=(m>n)?m:n;
for(i=0,j=m-1;i<m;i++,j--)
{
a[i]=s1[j]-'0';
}
for(i=k-1;i>=0;i--)
{
if(c[i]!=0) printf("%d",c[i]);
}
printf("\n");
}
void division(char s1[],char s2[])
{
int a[63]={0},b[63]={0},c[64]={0};
{
b[i]=s2[j]-'0';
}
if(m<n){
cr=0;
for(i=0;i<m;i++)
{
for(j=0;j<n;j++)
{
sum=(a[i]*b[j])+cr+c[i+j];
cr=sum/10;
c[i+j]=(sum%10);
minus(s3,s4);
//乘法
char s5[32]={'0'} , s6[32]={'0'};
printf("请输入减法第一个数,按回车键结束:\n");
gets(s5);
printf("请输入减法第二个数,按回车键结束:\n");
gets(s6);
multiply(s5,s6);
int i,j,k,m,n,cr,count;
i=j=cr=0;
m=strlen(s1);
n=strlen(s2);
k=(m>n)?m:n;
for(i=0,j=m-1;i<m;i++,j--)
{
a[i]=s1[j]-'0';
}
for(i=0,j=n-1;i<n;i++,j--)
/* 测打印试数组a
for(i=0;i<=m-1;i++)
{
printf("%d+aaa\n",a[i]);
}
*/
for(i=0,j=n-1;i<n;i++,j--)
{
b[i]=s2[j]-'0';
}
/* 测试打印数组b
for(i=0;i<=3 ;i++)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void plus(char s1[],char s2[])
{
int a[63]={0},b[63]={0},c[64]={0};
int i,j,k,m,n,cr,count;
i=j=cr=0;
m=strlen(s1);
*/
//除法
}
i=j=cr=0;
m=strlen(s1);
n=strlen(s2);
k=(m>n)?m:n;
for(i=0,j=m-1;i<m;i++,j--)
{
a[i]=s1[j]-'0';
}
for(i=0,j=n-1;i<n;i++,j--)
{
b[i]=s2[j]-'0';
int i,j,k,m,n,cr,sum;
i=j=cr=0;
m=strlen(s1);
n=strlen(s2);
k=m+n;
for(i=0,j=m-1;i<m;i++,j--)
{ பைடு நூலகம்
a[i]=s1[j]-'0';
}
for(i=0,j=n-1;i<n;i++,j--)
{
b[i]=s2[j]-'0';
}
for(i=0;i<=k;i++)
{
if(a[i]<b[i]||a[i]==0)
{
c[i]=a[i]+10-b[i]+cr;
cr=-1;
}else
{
c[i]=a[i]-b[i]+cr;
cr=0;
}
}
printf("相乘的结果为:\n");
for(i=m+n;i>=0;i--)
{
if(c[i]!=0)
printf("%d",c[i]);
}
printf("\n");
}else
{
cr=0;
for(j=0;j<n;j++)
{
for(i=0;i<m;i++)
for(i=k;i>=0;i--)
{
if(c[i]!=0)printf("%d",c[i]);
}
printf("\n");
}
void minus(char s1[],char s2[])
{
int a[63]={0},b[63]={0},c[64]={0};
int i,j,k,m,n,cr,count;
{
sum=(a[i]*b[j])+cr+c[i+j];
cr=sum/10;
c[i+j]=(sum%10);
}
}
printf("相乘的结果为:\n");
for(i=m+n;i>=0;i--)
{if(c[i]!=0)
printf("%d",c[i]);
gets(s2);
plus(s1,s2);
//减法
char s3[63]={'0'} , s4[63]={'0'};
printf("请输入减法第一个数,按回车键结束:\n");
gets(s3);
printf("请输入减法第二个数,按回车键结束:\n");
gets(s4);