C#,《小白学程序》第二十二课:大数的乘法(BigInteger Multiply)

本文主要是介绍C#,《小白学程序》第二十二课:大数的乘法(BigInteger Multiply),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1 文本格式

using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;

/// <summary>
/// 大数的(加减乘除)四则运算、阶乘运算
/// 乘法计算包括小学生算法、Karatsuba和Toom-Cook3算法
/// </summary>
public static class BigInteger_Utility
{
    /// <summary>
    /// 记录 加减乘除 的运算次数
    /// </summary>
    public static int[] operations { get; set; } = new int[] { 0, 0, 0, 0 };

    /// <summary>
    /// 《小白学程序》第十九课:随机数(Random)第六,随机生成任意长度的大数(BigInteger)
    /// 一般可将超过9位数的数字成为“大数”。
    /// 两个大数之间的四则运算用于密码学、高精度计算等应用。
    /// 位数很多的浮点数可转为大数,再逆转即可。
    /// </summary>
    /// <param name="n"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string rand(int n)
    {
        // 随机数发生器
        Random rnd = new Random();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 第一个数字不能为0,故:0-8之间的随机数+ 1 = 1-9
        sb.Append((rnd.Next(9) + 1).ToString());
        // 后面 n-1 个数字为 0-9;从 1 开始计数
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            sb.Append((rnd.Next(10)).ToString());
        }
        return sb.ToString();
    }

    /// <summary>
    /// 字符串型的数字转为数组
    /// 低位(右)在前,比如 "123" , n=6 存为 3,2,1,_,_,_
    /// n 可能大于 a 的长度;剩余位置留出来用于 进位 等。
    /// </summary>
    /// <param name="a"></param>
    /// <param name="n">最大位数,后面留0</param>
    /// <returns></returns>
    public static int[] string_to_digitals(string a, int n)
    {
        // 字符串 转为 “字符数组”
        char[] c = a.ToCharArray();
        // 存储数字的数组
        int[] d = new int[n];
        // 从最右端(个位)数字开始,转存为数字数组,参与后面的计算
        for (int i = a.Length - 1, j = 0; i >= 0; i--)
        {
            // 跳过数字前面可能有的 - 号
            if (a[i] == '-') continue;
            // '0' 字符是最小的数字字符
            // 数值 = 字符 - '0' ;
            d[j++] = a[i] - '0';
        }
        return d;
    }

    /// <summary>
    /// 数组型数字转为字符串型
    /// 低位(右)在前,比如 3,2,1,_,_,_ 转为 "123", n=6
    /// 这是前面 string_to_digitals 的反向计算函数
    /// n 可能大于 d 的长度;剩余位置留出来用于 进位 等。
    /// </summary>
    /// <param name="d"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string digitals_to_string(int[] d)
    {
        int n = d.Length;
        // 数字数组 d 含有一些无效的数组;
        // 因此,先从最右段开始去除无效的位置
        int k = n - 1;
        //for (; (k >= 0) && (d[k] == 0); k--) ;
        while ((k >= 0) && (d[k] == 0)) k--;
        // 找到有效位置后,开始组合字符串;
        if (k >= 0)
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (; k >= 0; k--) sb.Append(d[k]);
            return sb.ToString();
        }
        else
        {
            return "0";
        }
    }

  

    /// <summary>
    /// 《小白学程序》第二十二课:大数(BigInteger)的四则运算之三,乘法
    /// 大数乘法 c = a * b
    /// 本算法与小学生算法基本一致,主要的区别是:
    ///     小学生算法每两个位数的数字相乘后立即进位;
    ///     而本程序则是先计算全部相乘,最后统一进位。
    /// 可能出乎大家的意料!虽然很多大牛发明了多种算法,
    /// 如果进行编译器自动优化,该算法居然经常是最快的。
    /// </summary>
    /// <param name="a"></param>
    /// <param name="b"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string big_integer_multiply(string a, string b)
    {
        int na = a.Length;
        int nb = b.Length;
        int n = na + nb + 1;
        int[] da = string_to_digitals(a, n);
        int[] db = string_to_digitals(b, n);

        // 乘数的每一位 乘以 被乘数
        int[] dc = new int[n];
        for (int i = 0; i < na; i++)
        {
            for (int j = 0; j < nb; j++)
            {
                dc[i + j] += da[i] * db[j];
            }
        }
        // 所有位置进位
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            if (dc[i] >= 10)
            {
                dc[i + 1] += (dc[i] / 10);
                dc[i] %= 10;
            }
        }

        return digitals_to_string(dc);
    }
}

2 代码格式

using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;/// <summary>
/// 大数的(加减乘除)四则运算、阶乘运算
/// 乘法计算包括小学生算法、Karatsuba和Toom-Cook3算法
/// </summary>
public static class BigInteger_Utility
{/// <summary>/// 记录 加减乘除 的运算次数/// </summary>public static int[] operations { get; set; } = new int[] { 0, 0, 0, 0 };/// <summary>/// 《小白学程序》第十九课:随机数(Random)第六,随机生成任意长度的大数(BigInteger)/// 一般可将超过9位数的数字成为“大数”。/// 两个大数之间的四则运算用于密码学、高精度计算等应用。/// 位数很多的浮点数可转为大数,再逆转即可。/// </summary>/// <param name="n"></param>/// <returns></returns>public static string rand(int n){// 随机数发生器Random rnd = new Random();StringBuilder sb = new StringBuilder();// 第一个数字不能为0,故:0-8之间的随机数+ 1 = 1-9sb.Append((rnd.Next(9) + 1).ToString());// 后面 n-1 个数字为 0-9;从 1 开始计数for (int i = 1; i < n; i++){sb.Append((rnd.Next(10)).ToString());}return sb.ToString();}/// <summary>/// 字符串型的数字转为数组/// 低位(右)在前,比如 "123" , n=6 存为 3,2,1,_,_,_/// n 可能大于 a 的长度;剩余位置留出来用于 进位 等。/// </summary>/// <param name="a"></param>/// <param name="n">最大位数,后面留0</param>/// <returns></returns>public static int[] string_to_digitals(string a, int n){// 字符串 转为 “字符数组”char[] c = a.ToCharArray();// 存储数字的数组int[] d = new int[n];// 从最右端(个位)数字开始,转存为数字数组,参与后面的计算for (int i = a.Length - 1, j = 0; i >= 0; i--){// 跳过数字前面可能有的 - 号if (a[i] == '-') continue;// '0' 字符是最小的数字字符// 数值 = 字符 - '0' ;d[j++] = a[i] - '0';}return d;}/// <summary>/// 数组型数字转为字符串型/// 低位(右)在前,比如 3,2,1,_,_,_ 转为 "123", n=6/// 这是前面 string_to_digitals 的反向计算函数/// n 可能大于 d 的长度;剩余位置留出来用于 进位 等。/// </summary>/// <param name="d"></param>/// <returns></returns>public static string digitals_to_string(int[] d){int n = d.Length;// 数字数组 d 含有一些无效的数组;// 因此,先从最右段开始去除无效的位置int k = n - 1;//for (; (k >= 0) && (d[k] == 0); k--) ;while ((k >= 0) && (d[k] == 0)) k--;// 找到有效位置后,开始组合字符串;if (k >= 0){StringBuilder sb = new StringBuilder();for (; k >= 0; k--) sb.Append(d[k]);return sb.ToString();}else{return "0";}}/// <summary>/// 《小白学程序》第二十二课:大数(BigInteger)的四则运算之三,乘法/// 大数乘法 c = a * b/// 本算法与小学生算法基本一致,主要的区别是:///     小学生算法每两个位数的数字相乘后立即进位;///     而本程序则是先计算全部相乘,最后统一进位。/// 可能出乎大家的意料!虽然很多大牛发明了多种算法,/// 如果进行编译器自动优化,该算法居然经常是最快的。/// </summary>/// <param name="a"></param>/// <param name="b"></param>/// <returns></returns>public static string big_integer_multiply(string a, string b){int na = a.Length;int nb = b.Length;int n = na + nb + 1;int[] da = string_to_digitals(a, n);int[] db = string_to_digitals(b, n);// 乘数的每一位 乘以 被乘数int[] dc = new int[n];for (int i = 0; i < na; i++){for (int j = 0; j < nb; j++){dc[i + j] += da[i] * db[j];}}// 所有位置进位for (int i = 0; i < n; i++){if (dc[i] >= 10){dc[i + 1] += (dc[i] / 10);dc[i] %= 10;}}return digitals_to_string(dc);}
}

3 计算结果

这篇关于C#,《小白学程序》第二十二课:大数的乘法(BigInteger Multiply)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/429507

相关文章

2. c#从不同cs的文件调用函数

1.文件目录如下: 2. Program.cs文件的主函数如下 using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;namespace datasAnalysis{internal static

JAVA智听未来一站式有声阅读平台听书系统小程序源码

智听未来,一站式有声阅读平台听书系统 🌟&nbsp;开篇:遇见未来,从“智听”开始 在这个快节奏的时代,你是否渴望在忙碌的间隙,找到一片属于自己的宁静角落?是否梦想着能随时随地,沉浸在知识的海洋,或是故事的奇幻世界里?今天,就让我带你一起探索“智听未来”——这一站式有声阅读平台听书系统,它正悄悄改变着我们的阅读方式,让未来触手可及! 📚&nbsp;第一站:海量资源,应有尽有 走进“智听

C#实战|大乐透选号器[6]:实现实时显示已选择的红蓝球数量

哈喽,你好啊,我是雷工。 关于大乐透选号器在前面已经记录了5篇笔记,这是第6篇; 接下来实现实时显示当前选中红球数量,蓝球数量; 以下为练习笔记。 01 效果演示 当选择和取消选择红球或蓝球时,在对应的位置显示实时已选择的红球、蓝球的数量; 02 标签名称 分别设置Label标签名称为:lblRedCount、lblBlueCount

uva 10069 DP + 大数加法

代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algorithm>#include <cstring>#include <cmath>#include <stack>#include <vector>#include <queue>#include <map>#include <cl

用命令行的方式启动.netcore webapi

用命令行的方式启动.netcore web项目 进入指定的项目文件夹,比如我发布后的代码放在下面文件夹中 在此地址栏中输入“cmd”,打开命令提示符,进入到发布代码目录 命令行启动.netcore项目的命令为:  dotnet 项目启动文件.dll --urls="http://*:对外端口" --ip="本机ip" --port=项目内部端口 例: dotnet Imagine.M

EMLOG程序单页友链和标签增加美化

单页友联效果图: 标签页面效果图: 源码介绍 EMLOG单页友情链接和TAG标签,友链单页文件代码main{width: 58%;是设置宽度 自己把设置成与您的网站宽度一样,如果自适应就填写100%,TAG文件不用修改 安装方法:把Links.php和tag.php上传到网站根目录即可,访问 域名/Links.php、域名/tag.php 所有模板适用,代码就不粘贴出来,已经打

跨系统环境下LabVIEW程序稳定运行

在LabVIEW开发中,不同电脑的配置和操作系统(如Win11与Win7)可能对程序的稳定运行产生影响。为了确保程序在不同平台上都能正常且稳定运行,需要从兼容性、驱动、以及性能优化等多个方面入手。本文将详细介绍如何在不同系统环境下,使LabVIEW开发的程序保持稳定运行的有效策略。 LabVIEW版本兼容性 LabVIEW各版本对不同操作系统的支持存在差异。因此,在开发程序时,尽量使用

CSP 2023 提高级第一轮 CSP-S 2023初试题 完善程序第二题解析 未完

一、题目阅读 (最大值之和)给定整数序列 a0,⋯,an−1,求该序列所有非空连续子序列的最大值之和。上述参数满足 1≤n≤105 和 1≤ai≤108。 一个序列的非空连续子序列可以用两个下标 ll 和 rr(其中0≤l≤r<n0≤l≤r<n)表示,对应的序列为 al,al+1,⋯,ar​。两个非空连续子序列不同,当且仅当下标不同。 例如,当原序列为 [1,2,1,2] 时,要计算子序列 [

hdu 6198 dfs枚举找规律+矩阵乘法

number number number Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) Problem Description We define a sequence  F : ⋅   F0=0,F1=1 ; ⋅   Fn=Fn

这些心智程序你安装了吗?

原文题目:《为什么聪明人也会做蠢事(四)》 心智程序 大脑有两个特征导致人类不够理性,一个是处理信息方面的缺陷,一个是心智程序出了问题。前者可以称为“认知吝啬鬼”,前几篇文章已经讨论了。本期主要讲心智程序这个方面。 心智程序这一概念由哈佛大学认知科学家大卫•帕金斯提出,指个体可以从记忆中提取出的规则、知识、程序和策略,以辅助我们决策判断和解决问题。如果把人脑比喻成计算机,那心智程序就是人脑的