gaojingdu.zip_高精度_高精度算法c_高精度计算

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156 浏览量 2022-09-21 05:39:31 上传评论收藏 1KB ZIP 举报

在计算机科学中，高精度计算（High-Precision Computing）是指使用大整数或者浮点数进行精确计算的方法，通常涉及到的领域包括数学、物理、工程、金融等需要精确计算的场景。在C语言中实现高精度算法，需要设计一套自定义的数据结构来存储大整数，并实现基本的算术运算，如加法、减法和乘法。在标题"高精度_高精度算法 c_高精度计算"中，我们可以理解为这个压缩包包含了一个C语言编写的程序，专门用于处理高精度计算任务。C语言虽然原生不支持大整数，但通过编程技巧可以实现这一功能。描述中的"本程序只用计算高精度加\减\乘法,也称高精度算法"表明，这个程序的核心功能是实现了大整数的加、减、乘操作。高精度算法的设计通常包括以下步骤： 1. 数据结构设计：大整数通常以数组形式存储，每一位代表一个数字，数组的元素可能是单个字符或整数。例如，可以使用字符数组存储每一位的十进制数字，从低位到高位排列。 2. 初始化和输入：为了处理高精度数字，需要创建一个函数来初始化大整数，并读取用户输入的高精度数。这可能涉及将标准输入的字符串转换为大整数数组。 3. 加法和减法：对于加法，可以使用类似于学校教学的竖式加法方法，逐位相加，考虑进位。减法则类似，只是需要考虑借位。在C语言中，可以使用循环遍历每个数组元素，同时处理进位或借位。 4. 乘法：高精度乘法相对复杂，常见的算法有Karatsuba算法、Toom-Cook算法或更高效的FFT（快速傅里叶变换）方法。这些算法通过分解大整数，降低计算复杂度，实现效率更高的乘法。 5. 内存管理：在处理完运算后，需要释放分配的内存空间，避免内存泄漏。 6. 输出：将高精度计算的结果转换回字符串形式，输出给用户。压缩包中的文件"高精度.c"应该包含了实现这些功能的C代码。通过阅读和学习这段代码，你可以了解如何在C语言中具体实现高精度算法，以及如何优化算法以提高计算效率。高精度计算在实际应用中，如密码学、金融计算、科学模拟等领域都有重要作用，理解并掌握这种技术对提升编程能力非常有帮助。

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高精度.c 4KB

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <math.h> #include <malloc.h> int an,bn,fa=1,fb=1; /* 把an,bn,k设为全局变量,an纪录第一个高精度数组的位数,bn纪录第二个高精度数组的位数,k纪录输出结果的位数*/ char b1[250], b2[250]; /*纪录需要计算的两个高精度数据 */ void input(int a1[],int a2[]) /*函数input为输入函数,用来纪录两个待计算的高精度数据,以数组首地址为参数.以实现返回两个高精度数据*/ { int i,ai=1,bi=1; scanf ( "%s%s", b1, b2 ); /*输入两个高精度数据 */ an = strlen( b1 ); /*an纪录b1的位数 */ bn = strlen( b2 ); /*bn纪录b2的位数 */ if(b1[0]==45) { an--; fa=-1;ai=0;} /*判断数组的符号 */ if(b2[0]==45) { bn--; fb=-1;bi=0;} for (i=0; i<an; i++,ai++) {a1[i]=b1[an-ai]-'0'; printf("%d",a1[i]);} /*把字符形数据b1转为整数形数据,同样用数组纪录 */ for (i=0; i<bn; i++,bi++) a2[i]=b2[bn-bi]-'0'; /* 同上 */ return; } void addition(int a[],int b[],int q) /*高精度加法运算*/ { int i,c[251]={0},k; if(fa*fb>0||q) { if(an>bn) k=an; else k=bn; /*用k纪录结果的最小位数*/ for(i=0;i<k;i++) { c[i]=a[i]+b[i]+c[i]; c[i+1]=(int)c[i]/10; c[i]=(int)c[i]%10; } /*高精度加法运算过程*/ if(c[k]) k++; /*判断最后结果的位数*/ if(fa<0&&q||fa<0) printf("-"); for(i=k-1;i>=0;i--) printf("%d",c[i]); /*输出结果*/ return; } else subtraction(a,b,1); return; } subtraction(int a[],int b[],int q) /*高精度减法运算*/ { int i,f=0,c[251]={0},k; if(fa*fb>0||q) { if(an>bn) k=an; else /*用k纪录结果的最大位数*/ { k=bn; for(i=k;a[i]<=b[i]&&i>=0;i--) if(a[i]<b[i]) f=1; /*f纪录结果符号*/ } if(!f) /*高精度减法运算过程*/ for(i=0;i<k;i++) { if(a[i]<b[i]) { a[i+1]--; a[i]+=10; } c[i]=a[i]-b[i]; } else /*当a<b时的处理*/ for(i=0;i<k;i++) { if(b[i]<a[i]) { b[i+1]--; b[i]+=10; } c[i]=b[i]-a[i]; } while(!c[k-1]&&k>1) k--; /*判断最后结果的位数*/ if(q&&(fa>0&&f||fa<0&&!f)||fa>0&&(fb>0&&!f||f&&!q)) printf("-"); /*如果f为真是输出负号*/ for(i=k-1;i>=0;i--) printf("%d",c[i]); return; } else addition(a,b,1); } void multiplication( int a[], int b[]) /*高精度乘法运算*/ { int i, j, c[501] = {0},k; k = an + bn - 1; /*用k纪录结果的最大位数*/ for(i = 0; i < an; i++) /*高精度乘法运算过程*/ for(j = 0;j < bn; j++) { c[i+j] = a[i] * b[j] + c[i+j]; c[i+j+1] = c[i+j] / 10 + c[i+j+1]; c[i+j] = c[i+j] % 10; } while(!c[k]) k--; /*判断最后结果的位数*/ if(fa*fb<0) printf("-"); for(i = k; i >= 0; i--) printf("%d",c[i]); /*输出结果*/ } main() { int a[250]={0},b[250]={0}; puts("Please input two integers:"); input(a,b); printf("\n%s+%s=",b1,b2);addition(a,b,0); printf("\n%s-%s=",b1,b2);subtraction(a,b,0); printf("\n%s*%s=",b1,b2);multiplication(a,b); getch(); }