大數模板 (kuangbin模板的修訂版)

以前直接用kuangbin的模板,發現一直過不了題,今天又做了一題,發現原來是減法函數裏有一個地方寫錯了,改正之後就可以了(不保證其他的沒有問題)。


#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define LL long long

using namespace std;
/*
* 完全大數模板
* 輸出cin>>a
* 輸出a.print();
* 注意這個輸入不能自動去掉前導0的,可以先讀入到char數組,去掉前導0,再用構造函數。
*/
#define MAXN 9999
#define MAXSIZE 1010
#define DLEN 4
class BigNum
{
private:
    int a[500]; //可以控制大數的位數
    int len;
public:
    BigNum() {
        len=1;    //構造函數
        memset(a,0,sizeof(a));
    }
    BigNum(const int); //將一個int類型的變量轉化成大數
    BigNum(const char*); //將一個字符串類型的變量轉化爲大數
    BigNum(const BigNum &); //拷貝構造函數
    BigNum &operator=(const BigNum &); //重載賦值運算符,大數之間進行賦值運算
    friend istream& operator>>(istream&,BigNum&); //重載輸入運算符
    friend ostream& operator<<(ostream&,BigNum&); //重載輸出運算符
    BigNum operator+(const BigNum &)const; //重載加法運算符,兩個大數之間的相加運算
    BigNum operator-(const BigNum &)const; //重載減法運算符,兩個大數之間的相減運算
    BigNum operator*(const BigNum &)const; //重載乘法運算符,兩個大數之間的相乘運算
    BigNum operator/(const int &)const; //重載除法運算符,大數對一個整數進行相除運算
    BigNum operator^(const int &)const; //大數的n次方運算
    int operator%(const int &)const; //大數對一個int類型的變量進行取模運算
    bool operator>(const BigNum &T)const; //大數和另一個大數的大小比較
    bool operator>(const int &t)const; //大數和一個int類型的變量的大小比較
    void print(); //輸出大數
};
BigNum::BigNum(const int b) //將一個int類型的變量轉化爲大數
{
    int c,d=b;
    len=0;
    memset(a,0,sizeof(a));
    while(d>MAXN) {
        c=d-(d/(MAXN+1))*(MAXN+1);
        d=d/(MAXN+1);
        a[len++]=c;
    }
    a[len++]=d;
}
BigNum::BigNum(const char *s) //將一個字符串類型的變量轉化爲大數
{
    int t,k,index,L,i;
    memset(a,0,sizeof(a));
    L=strlen(s);
    len=L/DLEN;
    if(L%DLEN)len++;
    index=0;
    for(i=L-1; i>=0; i-=DLEN) {
        t=0;
        k=i-DLEN+1;
        if(k<0)k=0;
        for(int j=k; j<=i; j++)
            t=t*10+s[j]-'0';
        a[index++]=t;
    }
}
BigNum::BigNum(const BigNum &T):len(T.len) //拷貝構造函數
{
    int i;
    memset(a,0,sizeof(a));
    for(i=0; i<len; i++)
        a[i]=T.a[i];
}
BigNum & BigNum::operator=(const BigNum &n) //重載賦值運算符,大數之間賦值運算
{
    int i;
    len=n.len;
    memset(a,0,sizeof(a));
    for(i=0; i<len; i++)
        a[i]=n.a[i];
    return *this;
}
istream& operator>>(istream &in,BigNum &b)
{
    char ch[MAXSIZE*4];
    int i=-1;
    in>>ch;
    int L=strlen(ch);
    int count=0,sum=0;
    for(i=L-1; i>=0;) {
        sum=0;
        int t=1;
        for(int j=0; j<4&&i>=0; j++,i--,t*=10) {
            sum+=(ch[i]-'0')*t;
        }
        b.a[count]=sum;
        count++;
    }
    b.len=count++;
    return in;
}
ostream& operator<<(ostream& out,BigNum& b) //重載輸出運算符
{
    int i;
    cout<<b.a[b.len-1];
    for(i=b.len-2; i>=0; i--) {
        printf("%04d",b.a[i]);
    }
    return out;
}
BigNum BigNum::operator+(const BigNum &T)const //兩個大數之間的相加運算
{
    BigNum t(*this);
    int i,big;
    big=T.len>len?T.len:len;
    for(i=0; i<big; i++) {
        t.a[i]+=T.a[i];
        if(t.a[i]>MAXN) {
            t.a[i+1]++;
            t.a[i]-=MAXN+1;
        }
    }
    if(t.a[big]!=0)
        t.len=big+1;
    else t.len=big;
    return t;
}
BigNum BigNum::operator-(const BigNum &T)const //兩個大數之間的相減運算
{
    int i,j,big;
    bool flag;
    BigNum t1,t2;
    if(*this>T) {
        t1=*this;
        t2=T;
        flag=0;
    } else {
        t1=T;
        t2=*this;
        flag=1;
    }
    big=t1.len;
    for(i=0; i<big; i++) {
        if(t1.a[i]<t2.a[i]) {
            j=i+1;
            while(t1.a[j]==0)
                j++;
            t1.a[j--]--;
            while(j>i)
                t1.a[j--]+=MAXN;
            t1.a[i]+=MAXN+1-t2.a[i];
        } else t1.a[i]-=t2.a[i];
    }
    t1.len=big;
    while(t1.a[t1.len-1]==0 && t1.len>1) {
        t1.len--;
        big--;
    }
    if(flag)
        t1.a[big-1]=0-t1.a[big-1];
    return t1;
}
BigNum BigNum::operator*(const BigNum &T)const //兩個大數之間的相乘
{
    BigNum ret;
    int i,j,up;
    int temp,temp1;
    for(i=0; i<len; i++) {
        up=0;
        for(j=0; j<T.len; j++) {
            temp=a[i]*T.a[j]+ret.a[i+j]+up;
            if(temp>MAXN) {
                temp1=temp-temp/(MAXN+1)*(MAXN+1);
                up=temp/(MAXN+1);
                ret.a[i+j]=temp1;
            } else {
                up=0;
                ret.a[i+j]=temp;
            }
        }
        if(up!=0)
            ret.a[i+j]=up;
    }
    ret.len=i+j;
    while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1)ret.len--;
    return ret;
}
BigNum BigNum::operator/(const int &b)const //大數對一個整數進行相除運算
{
    BigNum ret;
    int i,down=0;
    for(i=len-1; i>=0; i--) {
        ret.a[i]=(a[i]+down*(MAXN+1))/b;
        down=a[i]+down*(MAXN+1)-ret.a[i]*b;
    }
    ret.len=len;
    while(ret.a[ret.len-1]==0 && ret.len>1)
        ret.len--;
    return ret;
}
int BigNum::operator%(const int &b)const //大數對一個 int類型的變量進行取模
{
    int i,d=0;
    for(i=len-1; i>=0; i--)
        d=((d*(MAXN+1))%b+a[i])%b;
    return d;
}
BigNum BigNum::operator^(const int &n)const //大數的n次方運算
{
    BigNum t,ret(1);
    int i;
    if(n<0)exit(-1);
    if(n==0)return 1;
    if(n==1)return *this;
    int m=n;
    while(m>1) {
        t=*this;
        for(i=1; (i<<1)<=m; i<<=1)
            t=t*t;
        m-=i;
        ret=ret*t;
        if(m==1)ret=ret*(*this);
    }
    return ret;
}
bool BigNum::operator>(const BigNum &T)const //大數和另一個大數的大小比較
{
    int ln;
    if(len>T.len)return true;
    else if(len==T.len) {
        ln=len-1;
        while(a[ln]==T.a[ln]&&ln>=0)
            ln--;
        if(ln>=0 && a[ln]>T.a[ln])
            return true;
        else
            return false;
    } else
        return false;
}
bool BigNum::operator>(const int &t)const //大數和一個int類型的變量的大小比較
{
    BigNum b(t);
    return *this>b;
}
void BigNum::print() //輸出大數
{
    int i;
    printf("%d",a[len-1]);
    for(i=len-2; i>=0; i--)
        printf("%04d",a[i]);
    printf("\n");
}


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