BigInteger的原理
时间: 2024-01-19 10:04:31 浏览: 30
BigInteger是Java中提供的一种大整数处理类,它可以处理超出long类型范围的整数。BigInteger内部采用数组存储整数,支持加、减、乘、除、取余、求幂等运算,同时还提供了位运算、比较运算、位移等操作。
BigInteger的实现原理主要有以下几点:
1. 内部采用int数组存储整数:BigInteger内部维护一个int类型的数组,每个元素存储32位的整数,一个BigInteger对象可以表示2的n次方位数的整数。
2. 实现加、减、乘、除、取余、求幂等运算:BigInteger的算术运算是通过对内部数组元素的操作来实现的,其中加、减、乘、除、取余的实现基于传统的竖式计算方法,求幂的实现则是通过快速幂算法来实现。
3. 支持位运算:BigInteger支持按位与、按位或、按位异或、按位取反等位运算,这些运算是通过对内部数组元素的按位操作来实现的。
4. 支持比较运算:BigInteger支持等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于等比较运算,这些运算是通过对内部数组元素的比较来实现的。
5. 支持位移操作:BigInteger支持左移、右移操作,这些操作是通过对内部数组元素的位移来实现的。
总之,BigInteger是Java中提供的一种高精度计算类,它的实现原理主要是通过对内部数组元素的操作来实现各种运算,可以处理超出long类型范围的整数。
相关问题
java+biginteger+原理
Java中的BigInteger类是用于处理大数的类。它可以处理比long类型更大的整数。BigInteger类的原理是使用一个int类型的数组来存储大数的每个位。数组中的每个元素都是大数的一部分。这个数组被称为mag[]。
1. 按位取反:BigInteger类提供了not()方法来实现按位取反的操作。该方法首先创建一个与原始BigInteger对象相同长度的int数组result[]。然后,通过循环遍历result[]数组,将mag[]数组中的每个元素取反并存储到result[]数组中。最后,使用valueOf()方法将result[]数组转换为一个新的BigInteger对象并返回。
示例代码如下:
```java
public BigInteger not() {
int[] result = new int[intLength()];
for (int i = 0; i < result.length; i++) {
result[i] = ~getInt(result.length - i - 1);
}
return valueOf(result);
}
```
2. 按位与操作:BigInteger类提供了and()方法来实现按位与操作。该方法首先创建一个长度为两个BigInteger对象中较大的int数组result[]。然后,通过循环遍历result[]数组,将mag[]数组和另一个BigInteger对象的mag[]数组中对应位置的元素进行按位与操作,并将结果存储到result[]数组中。最后,使用valueOf()方法将result[]数组转换为一个新的BigInteger对象并返回。
示例代码如下:
```java
public BigInteger and(BigInteger val) {
int[] result = new int[Math.max(intLength(), val.intLength())];
for (int i = 0; i < result.length; i++) {
result[i] = (getInt(result.length - i - 1) & val.getInt(result.length - i - 1));
}
return valueOf(result);
}
```
java biginteger
Java BigInteger是Java中的一个类,用于处理大整数运算。它可以处理超过Java原生数据类型范围的整数,提供了一系列方法来进行基本的算术运算、位运算和比较操作。
BigInteger类的特点包括:
1. 支持任意精度的整数运算:BigInteger可以处理非常大的整数,不受原生数据类型范围的限制。
2. 不可变性:BigInteger对象是不可变的,一旦创建就不能修改,每个操作都会返回一个新的BigInteger对象。
3. 提供了丰富的方法:BigInteger类提供了各种方法来进行加减乘除、取模、求幂等运算,还支持位运算和比较操作。
以下是一些常用的BigInteger方法:
1. add(BigInteger val):返回当前BigInteger与val相加的结果。
2. subtract(BigInteger val):返回当前BigInteger减去val的结果。
3. multiply(BigInteger val):返回当前BigInteger与val相乘的结果。
4. divide(BigInteger val):返回当前BigInteger除以val的结果。
5. mod(BigInteger val):返回当前BigInteger除以val的余数。
6. pow(int exponent):返回当前BigInteger的exponent次幂。
7. and(BigInteger val):返回当前BigInteger与val进行按位与操作的结果。
8. or(BigInteger val):返回当前BigInteger与val进行按位或操作的结果。
9. xor(BigInteger val):返回当前BigInteger与val进行按位异或操作的结果。
10. compareTo(BigInteger val):比较当前BigInteger与val的大小,返回-1、0或1。