只用鏈表不用algorithm實現支持負數的高精度運算(加、減、乘)加上輸入輸出實現,並對代碼進行詳細解釋

时间: 2023-07-10 08:30:03 浏览: 46
好的,这是一个比较复杂的问题,我们需要逐步分析和解决。首先,让我们来了解一下什么是高精度运算。 高精度运算是指在计算机中处理高精度数值的运算。在计算机中,一般使用二进制数表示数值,但是二进制数的精度有限,当需要处理更大的数值时,就需要使用高精度运算。 在这里,我们需要实现支持负数的高精度运算,可以使用链表来存储数值,每个节点存储一个数字。对于负数,可以使用一个标志位来表示正负性。 接下来,我们来看一下如何实现高精度加法。首先,需要将两个数的各位数字相加,如果有进位,则需要将进位加到下一位的计算中。具体实现可以参考如下代码: ``` ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode* head = new ListNode(0); ListNode* tail = head; int carry = 0; while (l1 || l2 || carry) { int sum = (l1 ? l1->val : 0) + (l2 ? l2->val : 0) + carry; carry = sum / 10; tail->next = new ListNode(sum % 10); tail = tail->next; if (l1) l1 = l1->next; if (l2) l2 = l2->next; } return head->next; } ``` 在这段代码中,我们使用了一个头节点和一个尾节点来构建链表。同时,使用了一个进位标志位来处理进位的情况。在循环中,我们将两个链表的对应节点的值相加,并加上进位,得到当前位的和。然后,将和的个位数存储到新的链表节点中,并将进位保存,用于下一次计算。最后,将链表头节点的next指针返回,即为结果链表。 接下来,我们来看一下如何实现高精度减法。减法的实现与加法类似,只是需要考虑借位的情况。具体实现可以参考如下代码: ``` ListNode* subtractTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode* head = new ListNode(0); ListNode* tail = head; int borrow = 0; while (l1 || l2) { int x = l1 ? l1->val : 0; int y = l2 ? l2->val : 0; int diff = x - y - borrow; if (diff < 0) { diff += 10; borrow = 1; } else { borrow = 0; } tail->next = new ListNode(diff); tail = tail->next; if (l1) l1 = l1->next; if (l2) l2 = l2->next; } return head->next; } ``` 在这段代码中,我们使用了一个头节点和一个尾节点来构建链表。同时,使用了一个借位标志位来处理借位的情况。在循环中,我们将两个链表的对应节点的值相减,并减去借位,得到当前位的差。然后,如果差小于0,则需要向高位借位,将借位标志位设为1。否则,将借位标志位设为0。最后,将差的个位数存储到新的链表节点中,并将借位保存,用于下一次计算。最后,将链表头节点的next指针返回,即为结果链表。 接下来,我们来看一下如何实现高精度乘法。乘法的实现比较复杂,需要将每一位相乘,并将乘积累加到正确的位上。具体实现可以参考如下代码: ``` ListNode* multiplyTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) { ListNode* head = new ListNode(0); ListNode* tail = head; int len1 = getLength(l1); int len2 = getLength(l2); vector<int> vals(len1 + len2, 0); for (ListNode* p1 = l1; p1; p1 = p1->next) { for (ListNode* p2 = l2; p2; p2 = p2->next) { int i = p1->val * p2->val; vals[p1->index + p2->index] += i; vals[p1->index + p2->index + 1] += vals[p1->index + p2->index] / 10; vals[p1->index + p2->index] %= 10; } } int i = vals.size() - 1; while (i >= 0 && vals[i] == 0) { i--; } if (i < 0) { return new ListNode(0); } while (i >= 0) { tail->next = new ListNode(vals[i--]); tail = tail->next; } return head->next; } ``` 在这段代码中,我们使用了一个头节点和一个尾节点来构建链表。同时,使用了一个长度为l1长度+l2长度的数组来保存每一位的乘积,最后再将数组中的数转换成链表。在循环中,我们将两个链表的对应节点的值相乘,并将乘积累加到正确的位上。具体来说,可以将乘积累加到vals[p1->index + p2->index]和vals[p1->index + p2->index + 1]上,其中p1->index和p2->index分别表示当前节点的位数。最后,将数组中的数转换成链表,并返回结果链表。 需要注意的是,在实现链表存储高精度数的过程中,需要考虑数位的顺序,以及负数的处理方式。同时,在实现高精度乘法时,需要注意数组长度的计算。 希望上述代码和解释能够帮助你理解如何使用链表实现支持负数的高精度运算。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言数据结构实现链表逆序并输出

ion is wrong!\n"); return; } ptr_node=(Node *)malloc(sizeof(Node)); //生成插入结点 if(!ptr_node) { printf("allocation failed.\n"); } else { ptr_node-&gt;value=... //链表长度加1 } } void DeleteListHead(ptr
recommend-type

C语言:一元多项式加减法运算(链表 附答案).docx

通过以上步骤,我们可以成功地使用链表实现一元多项式的加减法运算,并以规范的格式输出结果。这个题目不仅有助于理解和掌握链表的操作,也有助于提升算法设计和问题解决的能力。对于初学者来说,这是一个很好的实践...
recommend-type

Linux代码分析 本文详细分析了 2.6.x 内核中链表结构的实现,并通过实例对每个链表操作接口进行了详尽的讲解。

总的来说,Linux 2.6.x内核的链表结构体现了简洁和高效的设计原则,通过通用的链表节点和丰富的操作接口,实现了对多种数据结构的有效管理。这种设计不仅减少了代码冗余,还提高了系统的灵活性和可维护性。通过深入...
recommend-type

C语言实现带头结点的链表的创建、查找、插入、删除操作

【C语言实现带头结点的链表操作】在数据结构中,链表是一种基础且重要的数据结构,它通过节点间的指针链接实现动态存储。带头结点的链表是指链表的第一个元素是一个特殊的节点,通常称为头结点,它的数据域不存储...
recommend-type

对python实现合并两个排序链表的方法详解

今天小编就为大家分享一篇对python实现合并两个排序链表的方法详解,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

计算机基础知识试题与解答

"计算机基础知识试题及答案-(1).doc" 这篇文档包含了计算机基础知识的多项选择题,涵盖了计算机历史、操作系统、计算机分类、电子器件、计算机系统组成、软件类型、计算机语言、运算速度度量单位、数据存储单位、进制转换以及输入/输出设备等多个方面。 1. 世界上第一台电子数字计算机名为ENIAC(电子数字积分计算器),这是计算机发展史上的一个重要里程碑。 2. 操作系统的作用是控制和管理系统资源的使用,它负责管理计算机硬件和软件资源,提供用户界面,使用户能够高效地使用计算机。 3. 个人计算机(PC)属于微型计算机类别,适合个人使用,具有较高的性价比和灵活性。 4. 当前制造计算机普遍采用的电子器件是超大规模集成电路(VLSI),这使得计算机的处理能力和集成度大大提高。 5. 完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,硬件包括计算机硬件设备,软件则包括系统软件和应用软件。 6. 计算机软件不仅指计算机程序,还包括相关的文档、数据和程序设计语言。 7. 软件系统通常分为系统软件和应用软件,系统软件如操作系统,应用软件则是用户用于特定任务的软件。 8. 机器语言是计算机可以直接执行的语言,不需要编译,因为它直接对应于硬件指令集。 9. 微机的性能主要由CPU决定,CPU的性能指标包括时钟频率、架构、核心数量等。 10. 运算器是计算机中的一个重要组成部分,主要负责进行算术和逻辑运算。 11. MIPS(Millions of Instructions Per Second)是衡量计算机每秒执行指令数的单位,用于描述计算机的运算速度。 12. 计算机存储数据的最小单位是位(比特,bit),是二进制的基本单位。 13. 一个字节由8个二进制位组成,是计算机中表示基本信息的最小单位。 14. 1MB(兆字节)等于1,048,576字节,这是常见的内存和存储容量单位。 15. 八进制数的范围是0-7,因此317是一个可能的八进制数。 16. 与十进制36.875等值的二进制数是100100.111,其中整数部分36转换为二进制为100100,小数部分0.875转换为二进制为0.111。 17. 逻辑运算中,0+1应该等于1,但选项C错误地给出了0+1=0。 18. 磁盘是一种外存储设备,用于长期存储大量数据,既可读也可写。 这些题目旨在帮助学习者巩固和检验计算机基础知识的理解,涵盖的领域广泛,对于初学者或需要复习基础知识的人来说很有价值。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【进阶】音频处理基础:使用Librosa

![【进阶】音频处理基础:使用Librosa](https://picx.zhimg.com/80/v2-a39e5c9bff1d920097341591ca8a2dfe_1440w.webp?source=1def8aca) # 2.1 Librosa库的安装和导入 Librosa库是一个用于音频处理的Python库。要安装Librosa库,请在命令行中输入以下命令: ``` pip install librosa ``` 安装完成后,可以通过以下方式导入Librosa库: ```python import librosa ``` 导入Librosa库后,就可以使用其提供的各种函数
recommend-type

设置ansible 开机自启

Ansible是一个强大的自动化运维工具,它可以用来配置和管理服务器。如果你想要在服务器启动时自动运行Ansible任务,通常会涉及到配置服务或守护进程。以下是使用Ansible设置开机自启的基本步骤: 1. **在主机上安装必要的软件**: 首先确保目标服务器上已经安装了Ansible和SSH(因为Ansible通常是通过SSH执行操作的)。如果需要,可以通过包管理器如apt、yum或zypper安装它们。 2. **编写Ansible playbook**: 创建一个YAML格式的playbook,其中包含`service`模块来管理服务。例如,你可以创建一个名为`setu
recommend-type

计算机基础知识试题与解析

"计算机基础知识试题及答案(二).doc" 这篇文档包含了计算机基础知识的多项选择题,涵盖了操作系统、硬件、数据表示、存储器、程序、病毒、计算机分类、语言等多个方面的知识。 1. 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成,选项C正确。硬件包括计算机及其外部设备,而软件包括系统软件和应用软件。 2. 十六进制1000转换为十进制是4096,因此选项A正确。十六进制的1000相当于1*16^3 = 4096。 3. ENTER键是回车换行键,用于确认输入或换行,选项B正确。 4. DRAM(Dynamic Random Access Memory)是动态随机存取存储器,选项B正确,它需要周期性刷新来保持数据。 5. Bit是二进制位的简称,是计算机中数据的最小单位,选项A正确。 6. 汉字国标码GB2312-80规定每个汉字用两个字节表示,选项B正确。 7. 微机系统的开机顺序通常是先打开外部设备(如显示器、打印机等),再开启主机,选项D正确。 8. 使用高级语言编写的程序称为源程序,需要经过编译或解释才能执行,选项A正确。 9. 微机病毒是指人为设计的、具有破坏性的小程序,通常通过网络传播,选项D正确。 10. 运算器、控制器及内存的总称是CPU(Central Processing Unit),选项A正确。 11. U盘作为外存储器,断电后存储的信息不会丢失,选项A正确。 12. 财务管理软件属于应用软件,是为特定应用而开发的,选项D正确。 13. 计算机网络的最大好处是实现资源共享,选项C正确。 14. 个人计算机属于微机,选项D正确。 15. 微机唯一能直接识别和处理的语言是机器语言,它是计算机硬件可以直接执行的指令集,选项D正确。 16. 断电会丢失原存信息的存储器是半导体RAM(Random Access Memory),选项A正确。 17. 硬盘连同驱动器是一种外存储器,用于长期存储大量数据,选项B正确。 18. 在内存中,每个基本单位的唯一序号称为地址,选项B正确。 以上是对文档部分内容的详细解释,这些知识对于理解和操作计算机系统至关重要。