做设计不能不知道的网站,python语言编程入门,中国五百强企业排名表,晨光文具店网站建设要设计一个数据结构来存储超过long长度范围的超大整数#xff08;也称为大数或高精度数#xff09;#xff0c;我们可以使用数组来模拟多位数的表示。通常#xff0c;我们会选择一个固定大小的整数类型#xff08;如int或short#xff09;来作为数组的每个元素#xff0…要设计一个数据结构来存储超过long长度范围的超大整数也称为大数或高精度数我们可以使用数组来模拟多位数的表示。通常我们会选择一个固定大小的整数类型如int或short来作为数组的每个元素每个元素表示大数的一个位段digit。
以下是一个简单的Java实现包括一个表示大数的类BigInteger以及一个用于实现大数加法的方法
java
public class BigInteger { private int[] digits; // 使用int数组来存储每一位数字 private int sign; // 符号1表示正数-1表示负数 private static final int BASE 10000; // 选择一个基数例如10000以减少数组长度和运算复杂度 // 构造函数用于初始化BigInteger对象 public BigInteger(String numStr) { // 这里简化处理只处理非负整数 sign 1; digits new int[(numStr.length() BASE - 1) / BASE]; for (int i 0, j numStr.length() - 1, carry 0; j 0; i--, j--) { int digit numStr.charAt(j) - 0; int sum digit carry; digits[i] sum % BASE; carry sum / BASE; } } // 加法运算 public BigInteger add(BigInteger other) { if (this.sign ! other.sign) { // 简化处理只处理同号大数相加不同号大数相减可以通过转换为加法来实现 throw new UnsupportedOperationException(Subtraction is not supported yet.); } int[] resultDigits new int[Math.max(this.digits.length, other.digits.length) 1]; int carry 0; for (int i 0; i resultDigits.length; i) { int sum carry; if (i this.digits.length) { sum this.digits[i]; } if (i other.digits.length) { sum other.digits[i]; } resultDigits[i] sum % BASE; carry sum / BASE; } if (carry 0) { // 如果最高位有进位则数组长度需要加1 int[] newResultDigits new int[resultDigits.length 1]; System.arraycopy(resultDigits, 0, newResultDigits, 1, resultDigits.length); newResultDigits[0] carry; resultDigits newResultDigits; } return new BigInteger(resultDigits, sign); // 使用私有构造函数来创建结果对象 } // 私有构造函数用于在加法运算中创建结果对象 private BigInteger(int[] digits, int sign) { this.digits digits; this.sign sign; } // 其他方法如减法、乘法、除法、比较、转换为字符串等可以按需添加 // 为了方便测试可以添加一个toString方法 Override public String toString() { StringBuilder sb new StringBuilder(); for (int i digits.length - 1; i 0; i--) { if (i digits.length - 1 digits[i] 0) { // 忽略前导零 continue; } sb.append(formatDigit(digits[i])); } return sb.toString(); } // 辅助方法用于格式化单个位段digit为字符串 private String formatDigit(int digit) { if (digit 0 digit 1000) { return String.format(%03d, digit); } else if (digit 1000 digit 10000) { return String.format(%d, digit); } // 其他情况可以根据需要添加 throw new IllegalStateException(Unexpected digit value); } // 主方法用于测试 public static void main(String[] args) { BigInteger a new BigInteger(123456789123456789); BigInteger b new BigInteger(987654321987654321); BigInteger sum a.add(b); System.out.println(sum); // 应该输出 1111111111111111110 }
} 注意上述代码是一个简化的实现仅用于演示基本概念。在实际应用中您可能需要处理更多边界情况和优化性能。例如您可能需要添加减法、乘法、除法等操作处理负数以及优化内存使用和性能。
