用c++写Karatsuba乘法,要求从键盘上输入两个大于10的整数并输出结果,代码后要带有注释
时间: 2024-02-06 22:10:26 浏览: 153
大整数乘法C++实现
下面是使用C++实现Karatsuba乘法的代码,其中包含了注释:
```c++
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 计算高精度整数 a 和 b 的乘积
string karatsuba(string a, string b) {
// 如果 a 或 b 中有一个为 0,直接返回 0
if (a == "0" || b == "0") {
return "0";
}
// 如果 a 或 b 中有一个只有 1 位数,则直接计算乘积并返回
if (a.size() == 1 || b.size() == 1) {
int num1 = stoi(a);
int num2 = stoi(b);
return to_string(num1 * num2);
}
// 计算 a 和 b 的位数
int n = max(a.size(), b.size());
// 如果 a 或 b 的位数为奇数,则在左边补 0,使得位数为偶数
if (n % 2 != 0) {
n++;
a = "0" + a;
b = "0" + b;
}
// 计算 a 和 b 的中间位置
int mid = n / 2;
// 拆分 a 和 b 为 a0, a1 和 b0, b1
string a0 = a.substr(0, mid);
string a1 = a.substr(mid);
string b0 = b.substr(0, mid);
string b1 = b.substr(mid);
// 计算 z2, z0, z1
string z2 = karatsuba(a1, b1);
string z0 = karatsuba(a0, b0);
string z1 = karatsuba(to_string(stoi(a0) + stoi(a1)), to_string(stoi(b0) + stoi(b1)));
z1 = to_string(stoi(z1) - stoi(z0) - stoi(z2));
// 计算结果
string res = "";
for (int i = 0; i < 2 * mid; i++) {
res += "0";
}
res = z2 + res;
for (int i = 0; i < mid; i++) {
res += "0";
}
res = to_string(stoi(res) + stoi(z1) * (int)pow(10, mid));
res = to_string(stoi(res) + stoi(z0));
// 去掉前导零
while (res.size() > 1 && res[0] == '0') {
res.erase(0, 1);
}
return res;
}
int main() {
string a, b;
cout << "请输入两个大于10的整数:" << endl;
cin >> a >> b;
cout << "它们的乘积为:" << karatsuba(a, b) << endl;
return 0;
}
```
此代码中,我们首先判断输入的两个数中是否有一个为 0 或只有一位数,如果是则直接返回相应的值。接着,我们计算输入的两个数的位数,并在需要时将其补齐为偶数。然后,我们将输入的两个数拆分为四部分:a0, a1 和 b0, b1。接着,我们使用递归的方式计算 z2, z0, z1,并计算出最终结果。最后,我们去掉结果中的前导零并输出。
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