怎么在C++中利用string实现幂运算

这篇文章给大家介绍怎么在C++中利用string实现幂运算,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。

项目要点

1.大数指的是远超long long int的数据

2.将大数用矩阵进行存储,并通过矩阵实现运算

3.本人采用字符串进行存储,应注意char的特点

比如:char a=161;

cout<<(int)a;

此时会输出-95,而不是161,char类型首个比特位是作为正负号的

模幂快速算法

a,m为正整数,将m表示为二进制形式

可得

举个例子

代码中有之前的减法 乘法 取模 除法运算

可得以下快速指数算法以及运行截图

#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#definen10
stringdezero(stringa)//用来去掉正数前面的0,也就是说可以输入000001类似这样的数字
{
longinti;
for(i=0;i48)break;
}
if(i==a.length())return"0";
a.erase(0,i);
returna;
}
intjudge(stringa,stringb)//判断两个正数的大小
{
if(a.length()>b.length())return1;
if(a.length()b.at(i))return1;
if(a.at(i)=48&&c2.at(i)<=57)c2.at(i)-=48;
if(c2.at(i)>=97&&c2.at(i)<=122)c2.at(i)-=87;
}
for(i=0;i=48&&c1.at(i)<=57)c1.at(i)-=48;
if(c1.at(i)>=97&&c1.at(i)<=122)c1.at(i)-=87;
}
for(i=0;i=0;i--)
{
if(c1.at(i)>0)break;
}
c1.erase(i+1,c1.length());
for(i=0;i=10)c1.at(i)+=87;
if(c1.at(i)<10)c1.at(i)+=48;
}
reverse(c1.begin(),c1.end());
if(j==-1)c1.insert(0,d);
returnc1;
}
stringmultiply(stringa,stringb)//整数
{
longinti,j,k,yao=0,kai;
stringc1,c2;
stringc3=a+b;
if(a.at(0)=='-')
{
a.erase(0,1);
yao++;
}
if(b.at(0)=='-')
{
b.erase(0,1);
yao++;
}
a=dezero(a);
b=dezero(b);
if(a.at(0)==48||b.at(0)==48)return"0";
if(a.length()>b.length())
{
c1=a;
c2=b;
}
else
{
c1=b;
c2=a;
}
reverse(c1.begin(),c1.end());
reverse(c2.begin(),c2.end());
for(i=0;i=48&&c2.at(i)<=57)c2.at(i)-=48;
if(c2.at(i)>=97&&c2.at(i)<=122)c2.at(i)-=87;
}
for(i=0;i=48&&c1.at(i)<=57)c1.at(i)-=48;
if(c1.at(i)>=97&&c1.at(i)<=122)c1.at(i)-=87;
}
for(i=0;i=n)
{
c3.at(k+1)+=c3.at(k)/n;
c3.at(k)=c3.at(k)%n;
}
else
{
break;
}
}
}
}
for(i=c3.length()-1;i>=0;i--)
{
if(c3.at(i)>0)break;
}
c3.erase(i+1,c3.length());
for(i=0;i=10)c3.at(i)+=87;
if(c3.at(i)<10)c3.at(i)+=48;
}
reverse(c3.begin(),c3.end());
if(yao==1)c3="-"+c3;
returnc3;
}
stringmod(stringa,stringb)
{
longinti,j=0;
stringc1,c2,c3,d;
if(a.at(0)=='-')j=1;
if(judge(a,b)==0)return"0";
if(judge(a,b)==-1)
{
returndezero(a);
}
c1=dezero(a);
c2=dezero(b);
d="";
for(i=0;i=0)
{
d=minus(d,b);
d=dezero(d);
}
}
if(j==1)d=minus(b,d);
returndezero(d);
}
stringdivide(stringa,stringb)//正整数除法
{
if(b.length()==1&&b.at(0)==48)return"error";
longinti,j;
stringc1,c2,d,e;
if(judge(a,b)==0)return"1";
if(judge(a,b)==-1)
{
return"0";
}
c1=dezero(a);
c2=dezero(b);
d="";
e="";
for(i=0;i=0)
{
d=minus(d,b);
d=dezero(d);
j++;
}
e=e+"0";
e.at(i)=j;
}
for(i=0;i=10)e.at(i)+=87;
if(e.at(i)<10)e.at(i)+=48;
}
e=dezero(e);
returne;
}
stringquickpower(stringa,stringb,stringc)//快速指数算法a的b次方modc
{
//进制转换
stringe;
longinti;
i=0;
while(1)
{
if(b.length()==1&&b.at(0)==48)break;
e=e+"0";
e.at(i)=mod(b,"2").at(0);
b=divide(b,"2");
i++;
}
reverse(e.begin(),e.end());
//快速指数算法
b=e;
stringd="1";
for(i=0;i>a>>b>>c)
{
cout<

关于怎么在C++中利用string实现幂运算就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。

发布于 2021-03-24 01:22:58
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