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Java 利用数组实现超大整数加、乘

Java 利用数组实现超大整数加、乘

作者: Yanci516 | 来源:发表于2016-04-28 11:13 被阅读351次
    • 本篇来源于前段时间网申笔试时的一道编程题,其题意就是不调用已有的 API ,自己设计数据结构实现大整数的封装以及加法、乘法运算。
    • 题主主学 JAVA 知识,当然知道 JAVA 提供了 BigInteger 和 BigDecimal 两个类来实现大整数的加、减、乘、除等运算,两个类都位于 java.math 包下。项目中若需要直接调用即可。但是针对这道笔试题,我当时也认真思考下,大概就是利用数组实现。我就直接上代码,代码中有注释详解。
    • 值得阅读者注意的就是,我代码中是怎么将序列翻转,再翻转分别存储在数组中,且为啥从数组最后一个元素开始输出。还有就是代码中引入了第三方的包 org.apache.commons.lang3.StringUtils下载地址为
    
    
    import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
    
    public class BigInt {
    
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            
            BigInt bigInt1 = new BigInt("1231723333333131343453458938458937834234242534532");
            BigInt bigInt2 = new BigInt("234242342342387492746278462783492748926742342424");
            System.out.println(bigInt1.toString());
            System.out.println(bigInt2.toString());
            System.out.println(bigInt1.addBigInt(bigInt2));
            System.out.println(bigInt1.multiply(bigInt2));
            /*System.out.println(bigInt1.subtract(bigInt2));*/
        
        }
        public BigInt(String bigbigNum) {
            splitToArray(bigbigNum);
        }
        
        private int[] arrayInt = new int[100];
        
        //强数据拆分为数组
        public void splitToArray(String bigNum){
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            //先将 字符串逆序
            bigNum = new StringBuffer(bigNum).reverse().toString();
            int j = 0;
            for (int i = 0; i < bigNum.length(); i++) {
                // 用一个整形数组来储存,且长度不超过 4位
                if (i%4 ==0) {
                    //再讲sb逆序之后 存储于整形数组第i和元素中
                    if(sb !=null && !sb.toString().equals("")){
                        arrayInt[j] = Integer.valueOf(sb.reverse().toString());
                        sb = new StringBuffer();
                        j++;
                    }
                }
                sb.append(bigNum.charAt(i));
            }
            //处理最后几个不满4位的数据
            if( sb!=null ){
                arrayInt[j] = Integer.valueOf(sb.reverse().toString());
            }
        }
        
        //从数组后开始打印输出,才能得到原序列
        public String printArrayInt(int[] array){
            String str = "";
        
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            boolean isFirstArrayInt = true;
            for (int i = array.length-1; i >=0; i--) {
                if (array[i] != 0) {
                    System.out.println("第"+i+"个数据:"+array[i]);
                    //判断每个数组元素是否都为 4位,不足4位在左边补0
                    if (!isFirstArrayInt && String.valueOf(array[i]).length()<4) {
                        sb.append(StringUtils.leftPad(String.valueOf(array[i]),4,"0"));
                    }else {
                        sb.append(array[i]);
                        if(isFirstArrayInt)
                            isFirstArrayInt = false;
                    }
                }
            }
            return sb.toString();
        }
        
        //利用数组实现大整数的加法
        public String addBigInt(BigInt bigInt){
            int a[] = this.arrayInt;
            int b[] = bigInt.arrayInt;
            int result[] = new int[100];
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                if (a[i] == 0 && b[i] != 0) {
                    result[i] = b[i];
                }else if (a[i] != 0 && b[i] == 0) {
                    result = a;
                }else if (a[i] != 0 && b[i] != 0) {
                    result[i] = a[i]+b[i];
                }else {
                    result[i] = 0;
                }
            }
            //处理result的进位
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {
                if (result[i] != 0 && String.valueOf(result[i]).length()>4) {
                    result[i] = Integer.valueOf(String.valueOf(result[i]).substring(1));
                    result[i+1] = result[i+1] +1;
                }
            }
            return printArrayInt(result);
        }
        //实现大整数乘法
        public String multiply(BigInt bigInt) {
            int a[] = this.arrayInt;
            int b[] = bigInt.arrayInt;
            int result[] = new int[100];
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                if (a[i] == 0 || b[i] == 0) {
                    result[i] = 0;
                }else {
                    result[i] = a[i] * b[i];
                }
            }
            //处理result的进位
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {
                if (result[i] != 0 && String.valueOf(result[i]).length()>4) {
                    result[i] = Integer.valueOf(String.valueOf(result[i]).substring(1));
                    result[i+1] = result[i+1] +1;
                }
            }
            return printArrayInt(result);
        }
        @Override
        public String toString(){
            return printArrayInt(arrayInt);
        }
    }
    
    

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