用双向链表实现超长整数加减法

时间: 2023-07-11 16:51:13 浏览: 55
好的,我可以为您解答这个问题。 首先,我们需要定义一个双向链表结构体,包含三个成员变量:前驱节点指针、后继节点指针和当前节点的值。代码如下: ```c++ struct Node { Node *prev, *next; int val; }; ``` 接下来,我们可以定义一个类来实现超长整数的加减法。在这个类中,我们需要定义两个双向链表,分别存储两个超长整数的每一位。加法操作需要从链表的尾部开始遍历,同时在遍历的过程中需要考虑进位。减法操作需要先比较两个超长整数的大小,然后从链表的尾部开始遍历,同时在遍历的过程中需要考虑借位。 下面是一个示例代码,可以实现超长整数的加减法: ```c++ class LongInt { public: LongInt() { head1 = new Node; head2 = new Node; tail1 = head1; tail2 = head2; head1->prev = NULL; head2->prev = NULL; head1->next = tail1; head2->next = tail2; tail1->prev = head1; tail2->prev = head2; tail1->next = NULL; tail2->next = NULL; } void add(int x) { Node *node = new Node; node->val = x; node->prev = tail1; node->next = tail1->next; tail1->next = node; tail1 = node; } void sub(int x) { Node *node = new Node; node->val = x; node->prev = tail2; node->next = tail2->next; tail2->next = node; tail2 = node; } LongInt operator+(const LongInt& other) const { LongInt res; Node *p = tail1->prev; Node *q = other.tail1->prev; int carry = 0; while (p != head1->prev || q != other.head1->prev || carry != 0) { int x = (p != head1->prev ? p->val : 0); int y = (q != other.head1->prev ? q->val : 0); int sum = x + y + carry; carry = sum / 10; sum %= 10; res.add(sum); if (p != head1->prev) p = p->prev; if (q != other.head1->prev) q = q->prev; } return res; } LongInt operator-(const LongInt& other) const { LongInt res; Node *p = tail1->prev; Node *q = other.tail1->prev; bool borrow = false; if (compare(other) < 0) { borrow = true; std::swap(p, q); } while (p != head1->prev || q != other.head1->prev) { int x = (p != head1->prev ? p->val : 0); int y = (q != other.head1->prev ? q->val : 0); if (borrow) x--; if (x < y) { x += 10; borrow = true; } else { borrow = false; } int diff = x - y; res.sub(diff); if (p != head1->prev) p = p->prev; if (q != other.head1->prev) q = q->prev; } return res; } int compare(const LongInt& other) const { Node *p = tail1->prev; Node *q = other.tail1->prev; while (p != head1->prev || q != other.head1->prev) { int x = (p != head1->prev ? p->val : 0); int y = (q != other.head1->prev ? q->val : 0); if (x > y) { return 1; } else if (x < y) { return -1; } if (p != head1->prev) p = p->prev; if (q != other.head1->prev) q = q->prev; } return 0; } private: Node *head1, *head2, *tail1, *tail2; }; ``` 使用示例: ```c++ LongInt a, b; a.add(9); a.add(9); a.add(9); b.add(1); b.add(0); LongInt c = a + b; LongInt d = a - b; ``` 在这个示例中,我们创建了两个超长整数 a 和 b,然后分别添加了三个数字和两个数字。接着,我们通过重载运算符实现了加法和减法操作,并将结果存储在变量 c 和 d 中。

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