蓝桥杯 第三届C/C++预赛真题(6) 大数乘法(数学题)

对于32位字长的机器,大约超过20亿,用int类型就无法表示了,我们可以选择int64类型,但无论怎样扩展,固定的整数类型总是有表达的极限!如果对超级大整数进行精确运算呢?一个简单的办法是:仅仅使用现有类型,但是把大整数的运算化解为若干小整数的运算,即所谓:“分块法”。

如图【1.jpg】表示了分块乘法的原理。可以把大数分成多段(此处为2段)小数,然后用小数的多次运算组合表示一个大数。可以根据int的承载能力规定小块的大小,比如要把int分成2段,则小块可取10000为上限值。注意,小块在进行纵向累加后,需要进行进位校正。

以下代码示意了分块乘法的原理(乘数、被乘数都分为2段)。

 1 void bigmul(int x, int y, int r[])
 2 {
 3     int base = 10000;
 4     int x2 = x / base;
 5     int x1 = x % base; 
 6     int y2 = y / base;
 7     int y1 = y % base; 
 8 
 9     int n1 = x1 * y1; 
10     int n2 = x1 * y2;
11     int n3 = x2 * y1;
12     int n4 = x2 * y2;
13 
14     r[3] = n1 % base;
15     r[2] = n1 / base + n2 % base + n3 % base;
16     r[1] = ____________________________________________; // 填空
17     r[0] = n4 / base;
18     
19     r[1] += _______________________;  // 填空
20     r[2] = r[2] % base;
21     r[0] += r[1] / base;
22     r[1] = r[1] % base;
23 }
24 
25 
26 int main(int argc, char* argv[])
27 {
28     int x[] = {0,0,0,0};
29 
30     bigmul(87654321, 12345678, x);
31 
32     printf("%d%d%d%d
", x[0],x[1],x[2],x[3]);
33 
34     return 0;
35 }

请分析代码逻辑,并推测划线处的代码。

答案写在 “解答.txt” 文件中

注意:只写划线处应该填的内容,划线前后的内容不要抄写。


  数学题

  自己演算一遍再对照着原理图就能明白原理。

  答案

n2 / base + n3 / base + n4 % base
r[2] / base

  代码

 1 #include <stdio.h>
 2 void bigmul(int x, int y, int r[])
 3 {
 4     int base = 10000;
 5     int x2 = x / base;
 6     int x1 = x % base; 
 7     int y2 = y / base;
 8     int y1 = y % base; 
 9 
10     int n1 = x1 * y1; 
11     int n2 = x1 * y2;
12     int n3 = x2 * y1;
13     int n4 = x2 * y2;
14 
15     r[3] = n1 % base;
16     r[2] = n1 / base + n2 % base + n3 % base;
17     r[1] = n2 / base + n3 / base + n4 % base; // 填空
18     r[0] = n4 / base;
19     
20     r[1] += r[2] / base;  // 填空
21     r[2] = r[2] % base;
22     r[0] += r[1] / base;
23     r[1] = r[1] % base;
24 }
25 
26 
27 int main(int argc, char* argv[])
28 {
29     int x[] = {0,0,0,0};
30 
31     bigmul(87654321, 12345678, x);
32 
33     printf("%d%d%d%d
", x[0],x[1],x[2],x[3]);
34 
35     return 0;
36 }

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