高精度运算专题2-减法运算(The subtraction operation)

这个专题呢,我就来讲讲高精度的减法,下面是三个计算减法的函数,第一个函数是char类型的,要对字符串进行数字转换,而第二个是两个int类型的数组,不用转换成数字,第三个则更为优化,用a数组-b数组放回数组a里面

函数1思路:要先把char类型的转换成int类型的数,直接每个数-‘0’就可以实现把char类型的转换成int类型的了。

①记录数组a、数组b、数组c的长度,放到第一位

②比较数组a和数组b的大小(长度长的大),如果大,交换也

③从前往后扫描数组a和数组b,每一位相减,如果数组a中的那一位<数组b中的那一位,就要借位(十位加十),再相减,存入数组c

注释:最后返回的ans是数组a与b的大小,-1则小,0则等,1则大

代码如下:

 int sub(char strA[],char strB[],int c[])
//两个高精度的正整数a、b,计算a-b,结果放在c。
//c>0返回1;c==0返回0,c<0返回-1
{
char t[MaxLength];
int a[MaxLength]={},b[MaxLength]={};
int ans=,i;
int lenA,lenB,lenC,temp;
memset(c,,sizeof(c));
lenA=strlen(strA);
lenB=strlen(strB);
if( lenA<lenB || ( lenA==lenB && strcmp(strA,strB)< ) )
{
strcpy(t,strA);
strcpy(strA,strB);
strcpy(strB,t);
ans=-;
}
else if(strcmp(strA,strB)==)
{
ans=;
c[]=;
return ans;
}
init(strA,a);//从低位到高位存储
init(strB,b);//从低位到高位存储
i=;
while(i<=a[]||i<=b[])
{
if(a[i]<b[i])//借位
{
a[i]+=;
a[i+]--;
}
c[i]=a[i]-b[i];//注意:现在的C数组是从低位到高位存储的。
i++;
}
lenC=i;
while((c[lenC]==)&&(lenC>)) lenC--;//最高位的0不输出
c[]=lenC;
return ans;
}

函数2思路:这个减法函数和函数1差不多的,只是省去了把字符串转换成数字的部分

代码如下:

 int sub2(int a[],int b[],int c[])// 输入高精度正整数a和b,计算a-b,结果存储在c。  c>0返回1;c==0返回0,c<0返回-1
{
int ans,i,temp,len;
int lenC;
memset(c,,sizeof(c)); ans=cmp(a,b);
if(ans==)
{
c[]=;
c[]=;
return ans;
}
else if(ans == -)
{//这里是表示a<b时要交换a和b
len=( a[]>b[] ? a[] : b[] );
for(i=;i<=len;i++)
{
temp=a[i];a[i]=b[i];b[i]=temp;
}
}
//下面开始做减法操作
i=;
while(i<=a[]||i<=b[])
{
if(a[i]<b[i])
{
a[i]+=;
a[i+]--;
}
c[i]=a[i]-b[i];//注意:现在的C数组是从低位到高位存储的。
i++;
}
lenC=i;
while((c[lenC]==)&&(lenC>)) lenC--;//消除高位无意义的0
c[]=lenC;
return ans;
}

函数3思路:这个函数优化了函数2,不用再开一个数组,大大地节省了时间

①首先得把数组a和数组b的长度分别存入a[0]、b[0]

②做减法,不够十要借位,十位数要加10,减去不够减的数

③最重要的一步:高位可能会有很多0,记得要消去

代码如下:

 int sub3(int a[],int b[])//a=a-b 。   计算结果 a>0返回1;a==0返回0,a<0返回-1
{
int ans,i,temp,len;
int lenA;
ans=cmp(a,b);
if(ans==)
{
a[]=;
a[]=;
return ans;
}
else if(ans==-)
{
len=( a[]>b[] ? a[] : b[] );//这里是表示a<b时要交换a和b
for(i=;i<=len;i++)//排序
{
temp=a[i];
a[i]=b[i];
b[i]=temp;
}
}
//下面开始做减法操作
i=;
while(i<=a[]||i<=b[])
{
if(a[i]<b[i])//借位
{
a[i]+=;
a[i+]--;
}
a[i]=a[i]-b[i];//注意:现在的a数组是从低位到高位存储的。
i++;
}
lenA=i;
while((a[lenA]==)&&(lenA>)) lenA--;//消除高位无意义的0
a[]=lenA;
return ans;
}

函数4思路:这个函数优化了函数3,a=a-b,a>0返回1,a==0返回0,a<0返回-1,不过这个地方默认a>=b,主要是用于除法的操作过程

代码如下:

 int sub4(int a[],int b[])//a=a-b 。a>0返回1,a==0返回0,a<0返回-1,不过这个地方默认a>=b,主要是用于除法的操作过程
{
int ans,i,temp,len;
int lenA; ans=cmp(a,b);
if(ans==)
{
a[]=;
a[]=;
return ans;
}
else if(ans==)
{
//下面开始做减法操作
i=;
while(i<=a[])
{
if(a[i]<b[i])
{
a[i]+=;
a[i+]--;
}
a[i]=a[i]-b[i];//注意:现在的a数组是从低位到高位存储的。
i++;
}
lenA=i;
while((a[lenA]==)&&(lenA>)) lenA--;//消除高位无意义的0
a[]=lenA;
}
return ans;
}
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