c++ 大数类 大数模板

分别使用C++中的运算符重载的方法来实现大数之间的数学运算，包括加法、减法、乘法、除法、n次方、取模、大小比较、赋值以及输入流、输出流的重载。。

         并且使用这个大数模板，顺利AC了HDOJ上的1134这个题目的Catalan数计数问题。。http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1134

大数模板的代码如下：

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#include<iostream>   

#include<string>   

#include<iomanip>   

#include<algorithm>   

using namespace std;   

  

#define MAXN 9999  

#define MAXSIZE 10  

#define DLEN 4  

  

class BigNum  

{   

private:   

    int a[500];    //可以控制大数的位数   

    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  

};   

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 BigNum::operator >(const int & t) const    //大数和一个int类型的变量的大小比较  

{  

    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;  

    BigNum 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();  

    }  

}  

总结

以上是生活随笔为你收集整理的c++ 大数类 大数模板的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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