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BigInteger in Cpp (造轮子大法第一波) 未完成版本
游荡知乎这么久，甚是仰慕V神。遂开始造轮子之路，由于新手实力较菜。顾从简单的大整数的入门。
功能实现分析：
1. 能用字符串， 长整型(long long or _int64)构造出此BigInteger.
2. 具有正负数之分（整这个整了好一会）
3. 实现基本运算 （c，d，e）尚未实现
a 加 b 减
c 乘 d 除
e 取余
4.输入，输出运算符的重载
类整体架构如下。
1 class BigInt { 2 friend ostream& operator<<(ostream &os, const BigInt &bi); 3 friend istream& operator>>(istream &is, BigInt &bi); 4 public: 5 BigInt() = default; 6 BigInt(string in); 7 BigInt(istream &in); 8 BigInt(long long in); 9 void setPositive(bool flag);10 bool operator<(const BigInt &bi) const;11 bool operator>(const BigInt &bi) const;12 bool operator==(const BigInt &bi) const;13 void valueOf(string in);14 BigInt operator+(const BigInt &bi); 15 BigInt operator-(const BigInt &bi);
16 BigInt operator*(const BigInt &bi);17 private:18 //以下为忽略符号的运算 符号问题在重载运算符中判断.19 BigInt add(const BigInt &bi) const;20 BigInt minus(const BigInt &bi) const; //忽视符号的减法 大的数要为this21 BigInt multiply(short t, int k) const; // t只能是个位数22 bool less(const BigInt &bi) const;23 bool equal(const BigInt &bi) const;24 25 //读取构造26 void read(string in);27 28 bool positive = true;29 vector<short> num; //存储大数的每一位 逆序 从个位开始30 };
类API实现如下：
1 bool BigInt::equal(const BigInt &bi) const { 2 if (this->num.size() != bi.num.size()) 3 return false; 4 for (decltype(bi.num.size()) i = 0; i < bi.num.size(); i++) { 5 if (this->num[i] != bi.num[i]) 6 return false; 7 } 8 return true; 9 } 10 BigInt BigInt::operator+(const BigInt &bi) { 11 if (this->positive == bi.positive) { 12 //存在拷贝构造 性能问题?? 13 BigInt ans = add(bi); 14 ans.setPositive(bi.positive); 15 return ans; 16 } 17 else { 18 BigInt ans; 19 if (this->less(bi)) { 20 ans = bi.minus(*this); 21 ans.setPositive(bi.positive); 22 } 23 else if (this->equal(bi)) { 24 ans.num.push_back(0); 25 return ans; 26 } 27 else { 28 ans = this->minus(bi); 29 ans.setPositive(this->positive); 30 } 31 return ans; 32 } 33 34 } 35 BigInt BigInt::operator-(const BigInt &bi) { 36 if (this->positive == bi.positive) { 37 BigInt ans; 38 if (this->less(bi)) { 39 ans = bi.minus(*this); 40 ans.setPositive(!this->positive); 41 } 42 else if (this->equal(bi)) { 43 ans.num.push_back(0); 44 } 45 else { 46 ans = this->minus(bi); 47 ans.setPositive(this->positive); 48 } 49 return ans; 50 } 51 else { 52 BigInt ans = this->add(bi); 53 ans.setPositive(this->positive); 54 return ans; 55 } 56 } 57 BigInt BigInt::operator*(const BigInt &bi) { 58 if (*this == *(new BigInt(0)) || bi == *(new BigInt(0))) { 59 BigInt ans; 60 ans.num.push_back(0); 61 return ans; 62 } 63 else { 64 int t = 0; 65 // 使用隐式转换 安全? 66 BigInt ans = 0; 67 for (decltype(num.size()) i = 0; i < num.size(); i++) { 68 ans = ans + bi.multiply(i, t); 69 t++; 70 } 71 if (this->positive != bi.positive) { 72 ans.setPositive(false); 73 } 74 return ans; 75 } 76 } 77 void BigInt::setPositive(bool flag) { 78 this->positive = flag; 79 } 80 bool BigInt::operator==(const BigInt &bi) const { 81 if (this->positive != bi.positive) 82 return false; 83 else { 84 if (this->num.size() != bi.num.size()) 85 return false; 86 for (decltype(bi.num.size()) i = 0; i < bi.num.size(); i++) { 87 if (this->num[i] != bi.num[i]) 88 return false; 89 } 90 return true; 91 } 92 } 93 bool BigInt::operator<(const BigInt &bi) const { 94 if (this->positive == true) { 95 if (bi.positive == false) //this为正 bi为负 96 return false; 97 else { //this与bi同为正 98 if (this->num.size() > bi.num.size()) //长度长的大 99 return false;100 else if (this->num.size() < bi.num.size())101 return true;102 bool flag = false;103 //一样长的时候比较为一位 注意要逆序比较 以为数字的首位存在容器的最后一位104 for (int i = this->num.size() - 1; i >= 0; i--) {105 if (this->num[i] > bi.num[i]) {106 flag = true;107 break;108 }109 }110 return flag;111 112 }113 }114 else { // 跟以上反过来就行了115 if (bi.positive == true) //this为负 bi为正116 return true;117 else { //同为负数时118 if (this->num.size() > bi.num.size())119 return true;120 else if (this->num.size() < bi.num.size())121 return false;;122 bool flag = false;123 for (int i = this->num.size() - 1; i >= 0; i--) {124 if (this->num[i] < bi.num[i]) {125 flag = true;126 break;127 }128 }129 return !flag;130 }131 }132 133 }134 bool BigInt::operator>(const BigInt &bi) const {135 if (*this < bi)136 return false;137 else if (*this == bi)138 return false;139 else140 return true;141 }142 istream& operator>>(istream &in, BigInt &bi) {143 string input; //读取所创建的大数144 in >> input;145 while (!bi.num.empty())146 bi.num.clear();147 try {148 if (input[0] == ‘-‘)149 bi.positive = false;150 else151 bi.positive = true;152 for (int i = input.size() - 1; i >= 0; i--) {153 if (0 == i && !bi.positive)154 break;155 if (input[i] < ‘0‘ || input[i] > ‘9‘)156 throw runtime_error("You should input a positive integer.");157 bi.num.push_back(input[i] - ‘0‘);158 }159 }160 catch (runtime_error e) {161 std::cerr << e.what() << endl;162 }163 return in;164 }165 ostream& operator<<(ostream &os, const BigInt &bi) {166 // 逆序输出167 if (!bi.positive)168 os << "-";169 for (int i = bi.num.size() - 1; i >= 0; i--) {170 os << bi.num[i];171 }172 return os;173 }
今天先撸到这里。 让我再想想乘除的实现方法吧
Vane_Tse On the Road. 2014-06-18 21:42:56
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