蓝桥杯备战(AcWing算法基础课)-高精度-乘-高精度

目录

前言

[1 题目描述](#1 题目描述)

[2 分析](#2 分析)

[2.1 关键代码](#2.1 关键代码)

[2.2 关键代码分析](#2.2 关键代码分析)

[3 代码](#3 代码)


前言

详细的代码里面有自己的部分理解注释,注意这个题不是FFT实现的高精度-乘-高精度,时间复杂度是O(n^2)

1 题目描述

给定两个非负整数(不含前导 00) A 和 B,请你计算 A×B 的值。

输入格式

共两行,第一行包含整数 A,第二行包含整数 B。

输出格式

共一行,包含 A×B 的值。

数据范围

1≤A的长度≤100000,

0≤B的长度≤100000

输入样例:

cpp 复制代码
153
24

输出样例:

cpp 复制代码
3672

2 分析

这个题和高精度-加-高精度高精度-减-高精度又有所不同,反而和之前写的高精度-加-高精度比较类似,其计算方式也和平常算乘法是类似的。

2.1 关键代码

cpp 复制代码
//C = A * B
vint mult2(vint &A,vint &B) {
	vint C(A.size() + B.size());
//	cout<<C.size();
	for(int i = 0; i < A.size(); i ++) {
		for(int j = 0; j < B.size(); j ++) {
			//相当于
			//i,j = 2 1 0
			//      1 5 3
			//   *    2 4
			//-----------
			//      6 1 2
			//    3 0 6
			//  = 3 6 7 2
			//  = 12 * 10^0 + 26 * 10^1 + 14 * 10^2 + 2 * 10^3
			// 进位初始 t0 = 0
			// 0 (A0 * B0) + t0 = (12) + 0 , 					 保留 2 ,进位 t1 = 1
			// 1 (A0 * B1 + A1 * B0)  + t1 = (6 + 20) + 1 = 27 ,保留 7 ,进位 t2 = 2
			// 2 (A1 * B1 + A2 * B0)  + t2 = (10 + 4) + 2 = 16 ,保留 6 ,进位 t3 = 1
			// 3 (A2 * B1) + t3 = (2)  + 1 = 3 ,				 保留 3 ,进位 t4 = 0
			// = (12%10 + t0)*10^0 + (26%10 + t1)*10^1 + (14%10 + t2)*10^2 + (2%10 + t3)*10^3 + t4*10^4
			// = (2 + 0 ) * 10^0 + (6 + 1) * 10^1 + (14 + 2) * 10^2 + (2 + 1) * 10^3 + 0 * 10^4 = 3672
			// C = [12,26,14,2]
			C[i + j] = C[i + j] + A[i] * B[j];
//			cout<<C[i+j]<<" ";
		}
	}
//	cout<<"xx\n";
	//处理每个位置上的进位 
	int t = 0;
	for(int i = 0; i < C.size() ; i++) {
		// C = [12,26,14,2]
//		cout<<C[i]<<" ";
		t =  C[i] + t;
		C[i] = t % 10;
		t = t / 10;
	}
//	if(t){
//		C.push_back(t);
//	}
//不能用 if(t) ,必须使用 while(t) 因为最后可能 t 不止 1 位
//比如 99 * 99 = 9801 ,最后 t = 98 ,如果用 if(t) ,实际上 C = [98,0,1] ,而不是 [9,8,0,1]
//也可以不用下面的代码,在for循环里面改为 i < A.size() ||t,并且加上 if(i<A.size()) t = A[i]*b + t
	while(t) {
		C.push_back(t%10);
		t = t / 10;
	}

	while(C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back();

	return C;
}

2.2 关键代码分析

我们先计算A和B每位两两相乘的结果,这个部分的实现就和我们平常做乘法的计算是类似的,然后我们,在用一个for循环处理前面两两相乘出现进位的情况,也是和我们手算一样的,比如,16*12,我们手算是先计算6*2=12,个位保留2,然后1直接进位了,在代码里面,我们先不进位,当然也可以直接进位,看自己怎么处理好;然后计算1*2=2,权重是10;然后计算1*6=6,权重是10,此时,十位为2+6+1(2*6的进位);然后计算1*1=1,权重是100,即是百位。这是平常的手算方式,但是在我们的实现里面,我们只先计算两个数每位相乘的结果,然后再用一个for统一计算进位,如6*2=12的进位1,其中t每/10,即权重*10。详细的计算说明,在上面的关键代码里面有

3 代码

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;
typedef long long LL;
typedef vector<int> vint;

const int N = 1e5 + 10;

//C = A * B
vint mult2(vint &A,vint &B) {
	vint C(A.size() + B.size());
//	cout<<C.size();
	for(int i = 0; i < A.size(); i ++) {
		for(int j = 0; j < B.size(); j ++) {
			//相当于
			//i,j = 2 1 0
			//      1 5 3
			//   *    2 4
			//-----------
			//      6 1 2
			//    3 0 6
			//  = 3 6 7 2
			//  = 12 * 10^0 + 26 * 10^1 + 14 * 10^2 + 2 * 10^3
			// 进位初始 t0 = 0
			// 0 (A0 * B0) + t0 = (12) + 0 , 					 保留 2 ,进位 t1 = 1
			// 1 (A0 * B1 + A1 * B0)  + t1 = (6 + 20) + 1 = 27 ,保留 7 ,进位 t2 = 2
			// 2 (A1 * B1 + A2 * B0)  + t2 = (10 + 4) + 2 = 16 ,保留 6 ,进位 t3 = 1
			// 3 (A2 * B1) + t3 = (2)  + 1 = 3 ,				 保留 3 ,进位 t4 = 0
			// = (12%10 + t0)*10^0 + (26%10 + t1)*10^1 + (14%10 + t2)*10^2 + (2%10 + t3)*10^3 + t4*10^4
			// = (2 + 0 ) * 10^0 + (6 + 1) * 10^1 + (14 + 2) * 10^2 + (2 + 1) * 10^3 + 0 * 10^4 = 3672
			// C = [12,26,14,2]
			C[i + j] = C[i + j] + A[i] * B[j];
//			cout<<C[i+j]<<" ";
		}
	}
//	cout<<"xx\n";
	//处理每个位置上的进位 
	int t = 0;
	for(int i = 0; i < C.size() ; i++) {
		// C = [12,26,14,2]
//		cout<<C[i]<<" ";
		t =  C[i] + t;
		C[i] = t % 10;
		t = t / 10;
	}
//	if(t){
//		C.push_back(t);
//	}
//不能用 if(t) ,必须使用 while(t) 因为最后可能 t 不止 1 位
//比如 99 * 99 = 9801 ,最后 t = 98 ,如果用 if(t) ,实际上 C = [98,0,1] ,而不是 [9,8,0,1]
//也可以不用下面的代码,在for循环里面改为 i < A.size() ||t,并且加上 if(i<A.size()) t = A[i]*b + t
	while(t) {
		C.push_back(t%10);
		t = t / 10;
	}

	while(C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back();

	return C;
}

int main() {
	string a,b;
	cin>>a>>b;//a = "123",b = "12"
	vint A,B;
	//A=[6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1],因为可能需要进位,个位放数组低位方便在数组高位加上进位
	for(int i = a.size() - 1 ; i >= 0 ; i --) {
		A.push_back(a[i] - '0');
	}
	for(int i = b.size() - 1 ; i >= 0 ; i --) {
		B.push_back(b[i] - '0');
	}
//	for(int i = 0 ; i<A.size() ; i++) {
//		cout<<A[i];
//	}
//	cout<<"\n";
//	for(int i = 0 ; i<B.size() ; i++) {
//		cout<<B[i];
//	}

	vint C = mult2(A,B);

	for(int i = C.size() - 1 ; i >= 0 ; i --) {
		cout<<C[i];
	}

	return 0;
}
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