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超长整数的基础运算 算法实现之进制转换篇

十进制转二进制

由于单个“位”采用的是216-1作为理论最大值,因此在本次大整数的表示过程中每个类似“十进制”位可采用16位的二进制来表示,符号位单独表示。

       “十”进制转换成二进制,实际上是经过中间状态(即大整数的逻辑存储表示)转化。在转换过程中大整数的每个“位”无耦合,不存在依赖关系,因此实现方式较为单一,即采用十进制数进行不断除2得余数的方式组成二进制的结果。需要特别注意的是二进制字符串不足16位的需要在高位用“0”补齐至16位。

       由于遍历大整数(从低位开始)表示的关系(整数的高位在数组下标的高位),所以对得出结果的二进制字符串进行整体反转。为了一般表示的需要,如果翻转后串的左边起始字符对零进行过滤,因为这些零没有实际意义。

// 十进制转换为二进制
char* decToBinHBInt(HBigInt* src){
	char *res;
	un_short cur_num;
	long index;
	int j;
	// 符号位 + 字符串结束符'\0',所以+2
	res = (char *)malloc(sizeof(char)*(src->length*BIT_PRE_WORD+2));
	memset(res,'\0',sizeof(char)*(src->length*BIT_PRE_WORD+2));

	for(index=0; index < src->length; index++) {
		cur_num = src->pBigInt[index];
		for(j=0; j<BIT_PRE_WORD;j++){
			res[index*BIT_PRE_WORD+j]=(char)((cur_num & 0x1)+48); // +48是为了做asc码转化
			cur_num >>= 1;
		}
	}
	if(src->sign == -1) {
		res[index*BIT_PRE_WORD]='-';
		res[index*BIT_PRE_WORD+1]='\0';
	} else res[index*BIT_PRE_WORD]='\0';

	reverStr(res); // 倒序字符串
	trimLeft(res); // 左边无意义的“0”字符,直至字符“1”出现

	return res;
}
二进制转化十进制

实现原理先将字符串从右至左分割成16个固定字符长度的段,如果最后不足16位的不需要补齐,因为遍历二进制字符串时,当超出字符串长度时不会再继续遍历,因此不会有溢出的情况。设定一个反复计数器,对达到16位后的段进行和累加,并用大整数设定当前的表示位为累加的和,并且复位计数器(置0)。最后一组16个字符串(可能不足16位),根据实际的长度遍历到最后一个字符(肯定是1)为止。

// 二进制转换为十进制
int binToDecHBInt(char* bin, HBigInt* src){
	char *res;
	un_short cur_num=0;
	long index,str_len;
	int i=0,j=0;

	trimLeft(bin);
	res = bin;
	str_len = strlen(bin);
	extendHBInt(src,str_len/BIT_PRE_WORD + 1);
	
	for(index=str_len-1; index >= 0; index--) {		
		cur_num += ((res[index]-48) << j);
		if (0 == (j+1)%BIT_PRE_WORD) {
			src->pBigInt[i++] = cur_num;
			j=0;
			cur_num=0;
			continue;
		}
		j++;
	}
	
	if(str_len%BIT_PRE_WORD) src->pBigInt[i++] = cur_num;
	src->length = i;
	
	return RETURN_OK_BINT;
}

小结:

关于超长整数的基本运算全部介绍完毕,后续会将用到的私有函数(输入、输出、移位、赋值、交换等)贴出,敬请关注!





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