C++大数类实现加减功能

时间: 2024-01-10 14:50:59 浏览: 30
以下是一个基本的 C++ 大数类实现,包括加和减的功能。该实现使用了字符串来存储大数,通过重载运算符来实现加减运算。 ``` #include <iostream> #include <string> #include <algorithm> using namespace std; class BigInteger { private: string num; bool sign; public: BigInteger() : num(""), sign(false) {} BigInteger(string s) { if (isdigit(s[0])) { setNumber(s); sign = false; } else { setNumber(s.substr(1)); sign = (s[0] == '-'); } } void setNumber(string s) { num = s; reverse(num.begin(), num.end()); } string toString() const { string res = num; reverse(res.begin(), res.end()); if (sign) res = '-' + res; return res; } BigInteger operator + (const BigInteger& b) const { if (sign != b.sign) return *this - (-b); BigInteger res; res.sign = sign; int carry = 0; for (int i = 0; i < (int)max(num.length(), b.num.length()) || carry; i++) { int x = carry; if (i < (int)num.length()) x += num[i] - '0'; if (i < (int)b.num.length()) x += b.num[i] - '0'; res.num += (x % 10) + '0'; carry = x / 10; } return res; } BigInteger operator - (const BigInteger& b) const { if (sign != b.sign) return *this + (-b); if (abs(*this) < abs(b)) return -(b - *this); BigInteger res; res.sign = (sign == false && b.sign == true); int borrow = 0; for (int i = 0; i < (int)num.length(); i++) { int x = num[i] - '0' - borrow; if (i < (int)b.num.length()) x -= b.num[i] - '0'; borrow = 0; if (x < 0) { x += 10; borrow = 1; } res.num += x + '0'; } res.removeLeadingZeros(); return res; } BigInteger operator - () const { BigInteger res = *this; res.sign = !sign; return res; } bool operator < (const BigInteger& b) const { if (sign != b.sign) return sign; if (num.length() != b.num.length()) return num.length() < b.num.length(); for (int i = (int)num.length() - 1; i >= 0; i--) if (num[i] != b.num[i]) return sign ? num[i] > b.num[i] : num[i] < b.num[i]; return false; } bool operator > (const BigInteger& b) const { return b < *this; } bool operator <= (const BigInteger& b) const { return !(b < *this); } bool operator >= (const BigInteger& b) const { return !(*this < b); } bool operator == (const BigInteger& b) const { return !(*this < b) && !(b < *this); } bool operator != (const BigInteger& b) const { return *this < b || b < *this; } void removeLeadingZeros() { while (num.length() > 1 && num.back() == '0') num.pop_back(); if (num.length() == 1 && num[0] == '0') sign = false; } BigInteger abs() const { BigInteger res = *this; res.sign = false; return res; } }; int main() { BigInteger a("123456789012345678901234567890"); BigInteger b("-987654321098765432109876543210"); cout << a + b << endl; cout << a - b << endl; return 0; } ``` 在上面的代码中,我们将大数类定义为一个 `BigInteger` 类,它包含一个字符串类型的 `num` 成员变量和一个布尔类型的 `sign` 成员变量,分别表示大数的绝对值和符号。实现了构造函数、设置数值、转换为字符串、加、减、取反、比较、移除前导零等操作。其中加、减操作使用了类似小学竖式计算的方法,从个位到高位逐位相加或相减,并处理进位、借位等情况。

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