C++大整数除法怎么实现
时间: 2024-05-06 07:20:00 浏览: 124
大整数除法可以通过手动模拟长除法的方法来实现。下面是一个简单的实现示例:
假设我们要计算 123456789 / 987654321。
首先,我们从左到右扫描被除数,找到一个与除数相等或大于除数的部分。
在本例中,我们可以找到 12345 >= 9876。
然后,我们将被除数的这一部分除以除数,得到商和余数。
在本例中,我们可以计算出商为 1,余数为 2469。
接下来,我们将商放在答案的相应位置上,并将余数与下一位被除数相加。
在本例中,我们将商 1 放在答案的第一位上,然后将余数 2469 和下一位被除数 5 相加,得到新的被除数 24695。
我们重复以上步骤,直到被除数的所有位都被处理完毕。
最终,我们得到商为 0,余数为 123456789。
因此,123456789 / 987654321 的结果为 0,余数为 123456789。
具体实现可以参考如下代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAX_LEN 1000 // 最大位数
// 大整数结构体
typedef struct {
int len; // 数字长度
int num[MAX_LEN]; // 数字数组,从低位到高位存储
} BigInt;
// 大整数除法函数
void BigIntDivide(BigInt dividend, BigInt divisor, BigInt *quotient, BigInt *remainder) {
// 初始化商和余数
quotient->len = 0;
memset(quotient->num, 0, sizeof(quotient->num));
remainder->len = 0;
memset(remainder->num, 0, sizeof(remainder->num));
// 将被除数从低位到高位扫描
for (int i = dividend.len - 1; i >= 0; i--) {
// 将余数左移一位,加上当前位被除数
for (int j = remainder->len - 1; j >= 0; j--) {
remainder->num[j + 1] = remainder->num[j];
}
remainder->num[0] = dividend.num[i];
remainder->len++;
// 判断余数是否大于等于除数
int cmp = 0;
while (remainder->len >= divisor.len) {
cmp = memcmp(remainder->num, divisor.num, divisor.len * sizeof(int));
if (cmp >= 0) {
break;
}
// 如果余数小于除数,将余数右移一位
for (int j = 0; j < remainder->len - 1; j++) {
remainder->num[j] = remainder->num[j + 1];
}
remainder->len--;
remainder->num[remainder->len] = 0;
}
// 如果余数大于等于除数,计算商和余数
if (cmp >= 0) {
// 计算当前位的商和余数
int q = 0;
BigInt tmp;
tmp.len = 0;
memset(tmp.num, 0, sizeof(tmp.num));
for (int j = remainder->len - 1; j >= 0; j--) {
tmp.num[j] = remainder->num[j];
tmp.len++;
if (cmp >= 0) {
q++;
cmp = memcmp(tmp.num, divisor.num, divisor.len * sizeof(int));
if (cmp >= 0) {
memset(tmp.num, 0, sizeof(tmp.num));
tmp.len = 0;
}
}
}
// 将商放在答案的相应位置上
quotient->num[quotient->len++] = q;
// 更新余数
memcpy(remainder->num, tmp.num, tmp.len * sizeof(int));
remainder->len = tmp.len;
}
}
// 答案的高位可能为 0,需要去掉前导零
while (quotient->len > 1 && quotient->num[quotient->len - 1] == 0) {
quotient->len--;
}
while (remainder->len > 1 && remainder->num[remainder->len - 1] == 0) {
remainder->len--;
}
}
int main() {
BigInt dividend = {9, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}};
BigInt divisor = {9, {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1}};
BigInt quotient, remainder;
BigIntDivide(dividend, divisor, "ient, &remainder);
printf("%d / %d = ", dividend.num, divisor.num);
for (int i = quotient.len - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d", quotient.num[i]);
}
printf(" (remainder = ");
for (int i = remainder.len - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d", remainder.num[i]);
}
printf(")\n");
return 0;
}
```
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