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this
21 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 else
140 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 else
151 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
BigInteger in Cpp (造轮子大法第一波) 未完成版本
时间： 2024-10-07 12:04:08