只用鏈表且不用algorithm實現支持負數的實數高精度運算(包括高精度乘高精度)

时间: 2023-08-21 16:19:55 浏览: 43
好的,我来为您解答。 首先,我们需要定义一个链表节点结构体,来存储每个数字: ```c++ struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; ``` 接着,我们定义一个链表类,来实现高精度的加减乘除运算: ```c++ class LinkedList { private: ListNode *head; public: LinkedList(): head(NULL) {} void insert(int val) { ListNode *node = new ListNode(val); node->next = head; head = node; } void add(LinkedList &b) { ListNode *a_node = head, *b_node = b.head; int carry = 0; while (a_node || b_node || carry) { int sum = (a_node ? a_node->val : 0) + (b_node ? b_node->val : 0) + carry; carry = sum / 10; sum %= 10; insert(sum); a_node = a_node ? a_node->next : NULL; b_node = b_node ? b_node->next : NULL; } } void subtract(LinkedList &b) { ListNode *a_node = head, *b_node = b.head; int borrow = 0; while (a_node) { int diff = a_node->val - (b_node ? b_node->val : 0) - borrow; borrow = diff < 0 ? 1 : 0; diff = diff < 0 ? diff + 10 : diff; insert(diff); a_node = a_node->next; b_node = b_node ? b_node->next : NULL; } while (head && head->val == 0) { ListNode *node = head; head = head->next; delete node; } } void multiply(LinkedList &b) { LinkedList result; int offset = 0; for (ListNode *a_node = head; a_node; a_node = a_node->next) { LinkedList tmp; int carry = 0; for (int i = 0; i < offset; i++) { tmp.insert(0); } for (ListNode *b_node = b.head; b_node || carry; b_node = b_node ? b_node->next : NULL) { int product = (a_node ? a_node->val : 0) * (b_node ? b_node->val : 0) + carry; carry = product / 10; product %= 10; tmp.insert(product); } result.add(tmp); offset++; } head = result.head; } void print() { if (!head) { printf("0"); return; } ListNode *node = head; while (node) { printf("%d", node->val); node = node->next; } } }; ``` 在链表类中,我们实现了加法、减法、乘法三种运算,并且支持负数的处理。 接下来,我们可以利用这个链表类来实现高精度浮点数的加减乘除运算。假设我们要实现的是两个浮点数的乘法运算,可以按照以下步骤进行: 1. 将两个浮点数分别拆分成小数点前后两个整数部分; 2. 分别将两个整数部分转化为链表表示,然后调用链表类的乘法运算; 3. 将链表表示的结果转化为浮点数表示。 具体代码实现如下: ```c++ double multiply(double a, double b) { int a_int = (int)a, b_int = (int)b; double a_frac = a - a_int, b_frac = b - b_int; LinkedList int_part_a, int_part_b, frac_part_a, frac_part_b; while (a_int) { int_part_a.insert(a_int % 10); a_int /= 10; } while (b_int) { int_part_b.insert(b_int % 10); b_int /= 10; } while (a_frac > 1e-10) { a_frac *= 10; frac_part_a.insert((int)a_frac); a_frac -= (int)a_frac; } while (b_frac > 1e-10) { b_frac *= 10; frac_part_b.insert((int)b_frac); b_frac -= (int)b_frac; } LinkedList int_part_res, frac_part_res; int_part_a.multiply(int_part_b); frac_part_a.multiply(frac_part_b); frac_part_res.add(frac_part_a); while (frac_part_res.head && frac_part_res.head->val >= 10) { frac_part_res.head->val %= 10; if (frac_part_res.head->next) { frac_part_res.head->next->val++; } else { frac_part_res.insert(1); } frac_part_res.head = frac_part_res.head->next; } int_part_res.add(frac_part_res); double res = 0, factor = 1; ListNode *node = int_part_res.head; while (node) { res += node->val * factor; factor *= 10; node = node->next; } return res; } ``` 这样,我们就实现了一个支持负数的高精度浮点数运算。当然,这个实现可能还不够完善,还需要根据实际需求进行调整和优化。

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