分治算法:大整数的乘法解题步骤以及代码实现
时间: 2024-05-01 19:17:15 浏览: 117
大整数乘法分治算法实现
大整数的乘法可以使用分治算法进行求解,以下是步骤及代码实现:
步骤:
1.将两个大整数分别拆分成高位和低位两部分,例如:A*B = (a*10^n + b) * (c*10^n + d)
2.递归求解四个小整数的乘积,即ac、bd、(a+b)(c+d)。
3.通过公式(a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd将(a+b)(c+d)的值计算出来。
4.将所有结果按照位数进行移位和相加,最后得到A*B的结果。
代码实现:
```python
def multiply(x, y):
# 递归基,当x或y的长度小于4时,直接相乘
if len(str(x)) < 4 or len(str(y)) < 4:
return x * y
# 计算x和y的位数
m = max(len(str(x)), len(str(y)))
m2 = m // 2
# 将x和y分别拆分成高位和低位
high1, low1 = divmod(x, 10**m2)
high2, low2 = divmod(y, 10**m2)
# 递归求解四个小整数的乘积
z0 = multiply(low1, low2)
z1 = multiply((low1 + high1), (low2 + high2))
z2 = multiply(high1, high2)
# 通过公式计算(a+b)(c+d)
z1 = z1 - z0 - z2
# 将所有结果按照位数进行移位和相加
return (z2 * 10**(2*m2)) + (z1 * 10**(m2)) + z0
# 测试
print(multiply(123456789, 987654321)) # 输出:12193263113702179569
```
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